Përmbajtja e ujit në qelizë varet nga. Përbërja kimike e një qelize bimore. Mësimi i materialit të ri

1.3 Shpërndarja e ujit në qeli

Përmbajtja e ujit në organe të ndryshme bimore ndryshon brenda kufijve mjaft të gjerë. Ai ndryshon në varësi të kushteve mjedisore, moshës dhe llojit të bimëve. Kështu, përmbajtja e ujit në gjethet e marules është 93-95%, misri - 75-77%. Sasia e ujit ndryshon në organe të ndryshme bimore: gjethet e lulediellit përmbajnë 80-83% ujë, kërcelli përmban 87-89%, rrënjët përmbajnë 73-75%. Përmbajtja e ujit prej 6-11% është tipike kryesisht për farat e thara në ajër, në të cilat proceset jetësore janë të frenuara.

Uji gjendet në qelizat e gjalla, elementët e ksilemës së vdekur dhe hapësirat ndërqelizore. Në hapësirat ndërqelizore, uji është në gjendje avulli. Organet kryesore avulluese të bimës janë gjethet. Në këtë drejtim, është e natyrshme që sasia më e madhe e ujit të mbushë hapësirat ndërqelizore të gjetheve. Në gjendje të lëngshme, uji gjendet në pjesë të ndryshme të qelizës: membrana qelizore, vakuola, protoplazma. Vakuolat janë pjesa më e pasur me ujë e qelizës, ku përmbajtja e saj arrin 98%. Në përmbajtjen më të lartë të ujit, përmbajtja e ujit në protoplazmë është 95%. Përmbajtja më e ulët e ujit është karakteristikë e membranave qelizore. Përcaktimi sasior i përmbajtjes së ujit në membranat qelizore është i vështirë; me sa duket varion nga 30 në 50%.

Format e ujit në pjesë të ndryshme të qelizës bimore janë gjithashtu të ndryshme. Lëngu i qelizave vakuolare dominohet nga uji i mbajtur nga komponime me peshë molekulare relativisht të ulët (të lidhura osmotikisht) dhe uji i lirë. Në guaskën e një qelize bimore, uji është i lidhur kryesisht nga komponime me polimer të lartë (celulozë, hemicelulozë, substanca pektine), d.m.th., ujë i lidhur në mënyrë koloidale. Në vetë citoplazmën ka ujë të lirë, të lidhur në mënyrë koloidale dhe osmotike. Uji i vendosur në një distancë deri në 1 nm nga sipërfaqja e molekulës së proteinës është i lidhur ngushtë dhe nuk ka një strukturë të rregullt gjashtëkëndore (ujë i lidhur koloidalisht). Përveç kësaj, ekziston një sasi e caktuar jonesh në protoplazmë, dhe për këtë arsye një pjesë e ujit është e lidhur osmotikisht.

Rëndësia fiziologjike e ujit të lirë dhe të lidhur është e ndryshme. Shumica e studiuesve besojnë se intensiteti i proceseve fiziologjike, përfshirë ritmet e rritjes, varet kryesisht nga përmbajtja e ujit të lirë. Ekziston një lidhje e drejtpërdrejtë midis përmbajtjes së ujit të lidhur dhe rezistencës së bimëve ndaj kushteve të jashtme të pafavorshme. Këto korrelacione fiziologjike nuk vërehen gjithmonë.

Aparat Golgi

Lizozomet janë vezikula të vogla të rrethuara nga një membranë e vetme. Ato mushin nga aparati Golgi dhe ndoshta nga rrjeti endoplazmatik. Lizozomet përmbajnë një sërë enzimash që shpërbëjnë molekula të mëdha...

Shëndeti i nxënësve të shkollës: problemet dhe zgjidhjet

Kur një adoleshent merret me sport, nuk duhet të lejohet stërvitja e tepërt. Lodhja pas aktivitetit të rëndë fizik tregohet nga letargjia dhe dhimbjet e muskujve. Prindërit duhet të kontrollojnë kohën kur luajnë sport...

Sistemi i informacionit celular

Informacioni gjenetik është i koduar në ADN. Kodi gjenetik u sqarua nga M. Nirenberg dhe H.G. Kuranin, për të cilin ata u nderuan me çmimin Nobel në vitin 1968. Kodi gjenetik është një sistem për rregullimin e nukleotideve në molekulat e acidit nukleik...

Kodimi dhe zbatimi i informacionit biologjik në një qelizë, kodi gjenetik dhe vetitë e tij

Ndërmjetësi në transferimin e informacionit gjenetik (rendi nukleotid) nga ADN-ja në proteinë është mARN (ARN lajmëtare)...

Meiobenthos e gëmushave makrofite të zonës bregdetare të Gjirit të Novorossiysk

Ka mjaft vepra që përshkruajnë modelet e shpërndarjes hapësinore të organizmave meiobentik - në dekadat e fundit kjo ka qenë një nga fushat më të njohura në kërkime.

Potenciali i membranës

Në 1890, Wilhelm Ostwald, i cili punoi në filma artificialë gjysmë të përshkueshëm, sugjeroi se gjysmëpërshkueshmëria mund të jetë shkaku jo vetëm i osmozës, por edhe i fenomeneve elektrike. Atëherë ndodh osmoza...

Mikrobiologjia e peshkut dhe produkteve të peshkut

Vlerësimi mikrobiologjik i ujit jepet në bazë të përcaktimit të numrit mikrobik QMAFAnM; nëse - titra; nëse - indeksi; prania e mikroorganizmave patogjene. Dy analizat e para kryhen vazhdimisht...

Niveli gjenetik molekular i strukturave të gjalla

Fakti që gjenet ndodhen në kromozome duket se nuk është në përputhje me faktin se njerëzit kanë vetëm 23 palë kromozome dhe megjithatë mijëra tipare të ndryshme që duhet të përputhen me mijëra gjene të ndryshme. Vetëm disa shenja...

Mizat sferoceride (Diptera, Sphaeroceridae) të rezervatit natyror Kamyshanova Polyana

Në territorin e rezervatit Kamyshanova Polyana, dallohen qartë llojet e mëposhtme të biotopeve: pyll, livadh, të ndryshëm pranë ujit, si dhe formacione buzë ...

Objektet e bioteknologjisë në industrinë ushqimore

Metabolizmi, ose metabolizmi, është rendi natyror i transformimit të substancave dhe energjisë në sistemet e gjalla që qëndron në themel të jetës, që synon ruajtjen dhe vetë-riprodhimin e tyre; tërësia e të gjitha reaksioneve kimike që ndodhin në trup...

Koncepti i qelizës

Shekulli i 17-të 1665 - Fizikani anglez R. Hooke në veprën e tij "Mikrografia" përshkruan strukturën e tapës, në pjesët e holla të së cilës ai gjeti zbrazëti të vendosura saktë. Hooke i quajti këto zbrazëtira "pore ose qeliza"...

Roli i mitokondrive në apoptozë

Fiziologjia e ngacmimit qelizor

· Formimi i ngacmimit qelizor është për shkak të transportit të joneve. Shtresa bilipidike e membranës qelizore është e papërshkueshme nga jonet (Na, K, Cl); kanalet jonike - proteina të veçanta integrale - janë të destinuara për transportin e tyre brenda dhe jashtë qelizës ...

Përbërja kimike e qelizës

Të gjithë organizmat e gjallë janë në gjendje të shkëmbejnë substanca me mjedisin e tyre. Proceset e sintezës biologjike, ose biosintezës, ndodhin vazhdimisht në qeliza...

Vetitë e ujit dhe roli i tij në qelizë:

Në radhë të parë ndër substancat e qelizës është uji. Ai përbën rreth 80% të masës së qelizës. Uji është dyfish i rëndësishëm për organizmat e gjallë, sepse ai është i nevojshëm jo vetëm si një përbërës i qelizave, por për shumë edhe si një habitat.

1. Uji përcakton vetitë fizike të qelizës - vëllimin, elasticitetin e saj.

2. Shumë procese kimike ndodhin vetëm në një tretësirë ujore.

3. Uji është një tretës i mirë: shumë substanca hyjnë në qelizë nga mjedisi i jashtëm në një tretësirë ujore, dhe në një tretësirë ujore, produktet e mbeturinave largohen nga qeliza.

4. Uji ka kapacitet të lartë nxehtësie dhe përçueshmëri termike.

5. Uji ka një veti unike: kur ftohet nga +4 në 0 gradë, zgjerohet. Prandaj, akulli rezulton të jetë më i lehtë se uji i lëngshëm dhe mbetet në sipërfaqen e tij. Kjo është shumë e rëndësishme për organizmat që jetojnë në mjedisin ujor.

6. Uji mund të jetë një lubrifikant i mirë.

Roli biologjik i ujit përcaktohet nga madhësia e vogël e molekulave të tij, polariteti i tyre dhe aftësia për t'u lidhur me njëri-tjetrin përmes lidhjeve hidrogjenore.

Funksionet biologjike të ujit:

transporti. Uji siguron lëvizjen e substancave në qelizë dhe trup, përthithjen e substancave dhe largimin e produkteve metabolike. Në natyrë, uji bart mbetjet në tokë dhe trupat ujorë.

metabolike. Uji është medium për të gjitha reaksionet biokimike, një dhurues elektroni gjatë fotosintezës; është e nevojshme për hidrolizën e makromolekulave tek monomerët e tyre.

Uji është i përfshirë në formimin e lëngjeve lubrifikuese dhe mukusit, sekrecioneve dhe lëngjeve në trup.

Me shumë pak përjashtime (smalti i kockave dhe dhëmbëve), uji është përbërësi mbizotërues i qelizës. Uji është i nevojshëm për metabolizmin (shkëmbimin) qelizor, pasi proceset fiziologjike ndodhin ekskluzivisht në një mjedis ujor. Molekulat e ujit janë të përfshira në shumë reaksione enzimatike të qelizës. Për shembull, zbërthimi i proteinave, karbohidrateve dhe substancave të tjera ndodh si rezultat i ndërveprimit të tyre me ujin e katalizuar nga enzimat. Reaksione të tilla quhen reaksione hidrolize.

Uji shërben si burim i joneve të hidrogjenit gjatë fotosintezës. Uji në një qelizë është në dy forma: i lirë dhe i lidhur. Uji i lirë përbën 95% të të gjithë ujit në qelizë dhe përdoret kryesisht si tretës dhe si një mjet shpërndarjeje për sistemin koloidal të protoplazmës. Uji i lidhur, i cili përbën vetëm 4% të totalit të ujit në qelizë, është i lidhur lirshëm me proteinat nga lidhjet hidrogjenore.

Për shkak të shpërndarjes asimetrike të ngarkesave, molekula e ujit vepron si një dipol dhe për këtë arsye mund të lidhet nga grupet e proteinave të ngarkuara pozitivisht dhe negativisht. Vetia dipole e një molekule uji shpjegon aftësinë e saj për t'u orientuar në një fushë elektrike dhe për t'u lidhur me molekula të ndryshme dhe seksione të molekulave që mbajnë një ngarkesë. Si rezultat, formohen hidrate

Për shkak të kapacitetit të tij të lartë të nxehtësisë, uji thith nxehtësinë dhe në këtë mënyrë parandalon luhatjet e papritura të temperaturës në qelizë. Përmbajtja e ujit në trup varet nga mosha e tij dhe aktiviteti metabolik. Është më e larta në embrion (90%) dhe gradualisht zvogëlohet me moshën. Përmbajtja e ujit në inde të ndryshme ndryshon në varësi të aktivitetit të tyre metabolik. Për shembull, në lëndën gri të trurit ka deri në 80% ujë, dhe në kocka deri në 20%. Uji është mjeti kryesor i lëvizjes së substancave në trup (rrjedhja e gjakut, limfatike, rrymat ngjitëse dhe zbritëse të tretësirave nëpër enët e bimëve) dhe në qelizë. Uji shërben si një "lubrifikant", i nevojshëm kudo ku ka sipërfaqe fërkuese (për shembull, në nyje). Dendësia maksimale e ujit është 4°C. Prandaj, akulli, i cili ka një densitet më të ulët, është më i lehtë se uji dhe noton në sipërfaqen e tij, gjë që mbron rezervuarin nga ngrirja. Kjo veti e ujit shpëton jetën e shumë organizmave ujorë.

Përmbajtja e ujit në organe të ndryshme bimore ndryshon brenda kufijve mjaft të gjerë. Ai ndryshon në varësi të kushteve mjedisore, moshës dhe llojit të bimëve. Kështu, përmbajtja e ujit në gjethet e marules është 93-95%, misri - 75-77%. Sasia e ujit ndryshon në organe të ndryshme bimore: gjethet e lulediellit përmbajnë 80-83% ujë, kërcelli - 87-89%, rrënjët - 73-75%. Përmbajtja e ujit prej 6-11% është tipike kryesisht për farat e thara në ajër, në të cilat proceset jetësore janë të frenuara.

Një qelizë bimore thith ujin sipas ligjeve të osmozës. Osmoza ndodh kur dy sisteme me përqendrime të ndryshme substancash janë të pranishme kur ato lidhen duke përdorur një membranë gjysmë të përshkueshme. Në këtë rast, sipas ligjeve të termodinamikës, barazimi i përqendrimeve ndodh për shkak të substancës për të cilën membrana është e përshkueshme.

Kur merren parasysh dy sisteme me përqendrime të ndryshme të substancave aktive osmotike, rrjedh se barazimi i përqendrimeve në sistemet 1 dhe 2 është i mundur vetëm për shkak të lëvizjes së ujit. Në sistemin 1, përqendrimi i ujit është më i lartë, kështu që rrjedha e ujit drejtohet nga sistemi 1 në sistemin 2. Kur të arrihet ekuilibri, rrjedha aktuale do të jetë zero.

Një qelizë bimore mund të konsiderohet si një sistem osmotik. Muri qelizor që rrethon qelizën ka një elasticitet të caktuar dhe mund të shtrihet. Substancat e tretshme në ujë (sheqernat, acidet organike, kripërat) që kanë aktivitet osmotik grumbullohen në vakuolë. Tonoplasti dhe membrana plazmatike kryejnë funksionin e një membrane gjysmë të përshkueshme në këtë sistem, pasi këto struktura janë të përshkueshme në mënyrë selektive dhe uji kalon nëpër to shumë më lehtë sesa substancat e tretura në lëngun e qelizave dhe në citoplazmë. Në këtë drejtim, nëse një qelizë hyn në një mjedis ku përqendrimi i substancave aktive osmotike është më i vogël se përqendrimi brenda qelizës (ose qeliza vendoset në ujë), uji, sipas ligjeve të osmozës, duhet të hyjë në qelizë.

Aftësia e molekulave të ujit për të lëvizur nga një vend në tjetrin matet me potencialin e ujit (Ψw). Sipas ligjeve të termodinamikës, uji lëviz gjithmonë nga një zonë me potencial më të lartë ujor në një zonë me potencial më të ulët.

Potenciali ujor(Ψ in) është një tregues i gjendjes termodinamike të ujit. Molekulat e ujit kanë energji kinetike; në lëngje dhe avujt e ujit ato lëvizin rastësisht. Potenciali i ujit është më i madh në sistemin ku përqendrimi i molekulave është më i lartë dhe energjia totale kinetike e tyre është më e madhe. Uji i pastër (i distiluar) ka potencialin maksimal të ujit. Potenciali ujor i një sistemi të tillë në mënyrë konvencionale merret si zero.

Njësia e matjes së potencialit të ujit janë njësitë e presionit: atmosferat, paskalet, baret:

1 Pa = 1 N/m 2 (N-Njuton); 1 bar=0,987 atm=10 5 Pa=100 kPa;

1 atm = 1,0132 bar; 1000 kPa = 1 MPa

Kur një substancë tjetër tretet në ujë, përqendrimi i ujit zvogëlohet, energjia kinetike e molekulave të ujit zvogëlohet dhe potenciali i ujit zvogëlohet. Në të gjitha tretësirat, potenciali ujor është më i ulët se ai i ujit të pastër, d.m.th. në kushte standarde shprehet si vlerë negative. Kjo rënie shprehet në mënyrë sasiore me një vlerë të quajtur potenciali osmotik(Ψ osm.). Potenciali osmotik është një masë e zvogëlimit të potencialit ujor për shkak të pranisë së substancave të tretura. Sa më shumë molekula të tretjes në një tretësirë, aq më i ulët është potenciali osmotik.

Kur uji hyn në një qelizë, madhësia e tij rritet dhe presioni hidrostatik brenda qelizës rritet, gjë që e detyron plazmalemën të shtypë murin qelizor. Membrana qelizore, nga ana tjetër, ushtron presion prapa, i cili karakterizohet nga potencial presioni(Presioni Ψ) ose potenciali hidrostatik, zakonisht është pozitiv dhe sa më i madh aq më shumë ujë në qelizë.

Kështu, potenciali ujor i qelizës varet nga përqendrimi i substancave aktive osmotike - potenciali osmotik (Ψ osm.) dhe nga potenciali i presionit (presioni Ψ).

Me kusht që uji të mos ushtron presion mbi membranën qelizore (gjendja e plazmolizës ose zbehjes), presioni i kundërt i membranës qelizore është zero, potenciali i ujit është i barabartë me atë osmotik:

Ψ c. = Ψ osm.

Ndërsa uji hyn në qelizë, shfaqet presioni i kundërt nga membrana qelizore; potenciali i ujit do të jetë i barabartë me diferencën midis potencialit osmotik dhe potencialit të presionit:

Ψ c. = Ψ osm. + Presioni Ψ

Dallimi midis potencialit osmotik të lëngut qelizor dhe presionit të kundërt të membranës qelizore përcakton rrjedhën e ujit në çdo moment të caktuar.

Në kushtet që membrana qelizore të shtrihet deri në kufi, potenciali osmotik balancohet plotësisht nga presioni i kundërt i membranës qelizore, potenciali i ujit bëhet zero dhe uji ndalon të rrjedhë në qelizë:

- Ψ osm. = Presioni Ψ , Ψ c. = 0

Uji gjithmonë rrjedh drejt një potenciali ujor më negativ: nga sistemi ku ka më shumë energji në sistemin ku ka më pak energji.

Uji gjithashtu mund të hyjë në qelizë për shkak të forcave të ënjtjes. Proteinat dhe substancat e tjera që përbëjnë qelizën, duke pasur grupe të ngarkuara pozitivisht dhe negativisht, tërheqin dipolet e ujit. Muri qelizor, i cili përmban hemiceluloza dhe substanca pektine, dhe citoplazma, në të cilën përbërjet polare me molekulare të lartë përbëjnë rreth 80% të masës së thatë, janë në gjendje të fryhen. Uji depërton në strukturën e fryrjes me anë të difuzionit; lëvizja e ujit ndjek një gradient përqendrimi. Forca e ënjtjes shënohet me termin potenciali i matricës(Ψ mat.). Varet nga prania e komponentëve me peshë të lartë molekulare të qelizës. Potenciali i matricës është gjithmonë negativ. Vlera e madhe e Ψ mat. ndodh kur uji përthithet nga strukturat të cilave u mungojnë vakuolat (farat, qelizat meristem).

Në koren e tokës gjenden rreth 100 elementë kimikë, por vetëm 16 prej tyre janë të nevojshëm për jetën. Katër elementët më të zakonshëm në organizmat bimorë janë hidrogjeni, karboni, oksigjeni, azoti, të cilët formojnë substanca të ndryshme. Përbërësit kryesorë të një qelize bimore janë uji, substancat organike dhe minerale.

Uji- baza e jetës. Përmbajtja e ujit në qelizat bimore varion nga 90 në 10%. Është një substancë unike për shkak të vetive kimike dhe fizike. Uji është i nevojshëm për procesin e fotosintezës, transportin e substancave, rritjen e qelizave, është një mjet për shumë reaksione biokimike, një tretës universal etj.

Mineralet (hiri)– substanca që mbeten pas djegies së një pjese të një organi. Përmbajtja e elementeve të hirit varion nga 1% deri në 12% të peshës së thatë. Pothuajse të gjithë elementët që përbëjnë ujin dhe tokën gjenden në bimë. Më të zakonshmet janë kaliumi, kalciumi, magnezi, hekuri, silici, squfuri, fosfori, azoti (makroelementet) dhe bakri, alumini, klori, molibdeni, bor, zinku, litiumi, ari (mikroelementet). Mineralet luajnë një rol të rëndësishëm në jetën e qelizave - ato janë pjesë e aminoacideve, enzimave, ATP, zinxhirëve të transportit të elektroneve, janë të nevojshme për stabilizimin e membranave, marrin pjesë në proceset metabolike, etj.

Çështje organike qelizat bimore ndahen në: 1) karbohidrate, 2) proteina, 3) lipide, 4) acide nukleike, 5) vitamina, 6) fitohormone, 7) produkte të metabolizmit sekondar.

Karbohidratet përbëjnë deri në 90% të substancave që përbëjnë një qelizë bimore. Atje jane:

Monosakaridet (glukoza, fruktoza). Monosakaridet formohen në gjethe gjatë fotosintezës dhe shndërrohen lehtësisht në niseshte. Ato grumbullohen në fruta, më rrallë në kërcell dhe llamba. Monosakaridet transportohen nga qeliza në qelizë. Ato janë një material energjetik dhe marrin pjesë në formimin e glikozideve.

Disakaridet (saharoza, maltoza, laktoza, etj.) formohen nga dy grimca të monosakarideve. Ato grumbullohen në rrënjë dhe fruta.

Polisakaridet janë polimere që janë shumë të përhapur në qelizat bimore. Ky grup substancash përfshin niseshtenë, inulinën, celulozën, hemicelulozën, pektinën dhe kalozën.

Niseshteja është substanca kryesore ruajtëse e qelizës bimore. Niseshteja primare formohet në kloroplaste. Në pjesët e gjelbra të bimës, ajo zbërthehet në mono- dhe disakaride dhe transportohet përgjatë floemës së venave në pjesët në rritje të bimës dhe organet e ruajtjes. Në leukoplastet e organeve të ruajtjes, niseshteja dytësore sintetizohet nga saharoza në formën e kokrrave të niseshtës.

Molekula e niseshtës përbëhet nga amiloza dhe amilopektina. Zinxhirët linearë të amilozës, të përbërë nga disa mijëra mbetje glukoze, janë të afta të degëzohen në mënyrë spirale dhe të marrin një formë më kompakte. Në amilopektinën e degëzuar të polisakpridit, kompaktësia sigurohet nga degëzimi intensiv i zinxhirit për shkak të formimit të lidhjeve 1,6-glikozidike. Amilopektina përmban afërsisht dy herë më shumë njësi glukoze sesa amiloza.

Me tretësirën e Lugol, një suspension ujor i amilozës jep një ngjyrë blu të errët, një suspension i amilopektinës jep një ngjyrë të kuqe-vjollcë dhe një suspension i niseshtës jep një ngjyrë blu-vjollcë.

Inulina është një polimer i fruktozës, një karbohidrat depozitues i familjes asteraceae. Gjendet në qeliza në formë të tretur. Nuk njolloset me tretësirë jodi, bëhet e kuqe me β-naftol.

Celuloza është një polimer i glukozës. Celuloza përmban rreth 50% të karbonit që gjendet në bimë. Ky polisaharid është materiali kryesor i murit qelizor. Molekulat e celulozës janë zinxhirë të gjatë që përbëhen nga mbetje glukoze. Shumë grupe OH dalin nga secili zinxhir. Këto grupe janë të drejtuara në të gjitha drejtimet dhe formojnë lidhje hidrogjenore me zinxhirët fqinjë, gjë që siguron lidhje të ngurtë të tërthortë të të gjithë zinxhirëve. Zinxhirët kombinohen me njëri-tjetrin, duke formuar mikrofibrile, dhe këto të fundit kombinohen në struktura më të mëdha - makrofibrile. Rezistenca në tërheqje e kësaj strukture është shumë e lartë. Makrofibrilet, të vendosura në shtresa, zhyten në një matricë çimentuese të përbërë nga substanca pektine dhe hemiceluloza.

Celuloza nuk tretet në ujë, me tretësirë jodi jep ngjyrë të verdhë.

Pektinat përbëhen nga galaktoza dhe acidi galakturonik. Acidi pektik është një acid poligalakturonik. Ato janë pjesë e matricës së murit qelizor dhe sigurojnë elasticitetin e saj. Pektinat formojnë bazën e pllakës së mesme të formuar midis qelizave pas ndarjes. Formoni xhel.

Hemicelulozat janë komponime me molekulare të lartë me përbërje të përzier. Ato janë pjesë e matricës së murit qelizor. Ata nuk treten në ujë, hidrolizohen në një mjedis acid.

Kalloza është një polimer amorf i glukozës që gjendet në pjesë të ndryshme të trupit të bimës. Kalloza prodhohet në tubat e sitës së floemës dhe sintetizohet gjithashtu në përgjigje të dëmtimit ose fatkeqësisë.

Agar-agar është një polisaharid me peshë të lartë molekulare që gjendet në alga deti. Ai shpërndahet në ujë të nxehtë dhe ngurtësohet pas ftohjes.

ketrat komponimet me peshë të lartë molekulare që përbëhen nga aminoacide. Përbërja elementare - C, O, N, S, P.

Bimët janë në gjendje të sintetizojnë të gjitha aminoacidet nga substanca më të thjeshta. 20 aminoacide bazë formojnë të gjithë shumëllojshmërinë e proteinave.

Kompleksiteti i strukturës së proteinave dhe diversiteti ekstrem i funksioneve të tyre e bëjnë të vështirë krijimin e një klasifikimi të vetëm dhe të qartë të proteinave mbi çdo bazë. Në bazë të përbërjes së tyre, proteinat ndahen në të thjeshta dhe komplekse. E thjeshtë - përbëhet vetëm nga aminoacide, komplekse - përbëhet nga aminoacide dhe materiale jo proteinike (grupi protetik).

Proteinat e thjeshta përfshijnë albuminat, globulinat, histonet, prolaminat dhe gluteninat. Albuminat janë proteina neutrale, të tretshme në ujë dhe rrallë gjenden në bimë. Globulinat janë proteina neutrale, të patretshme në ujë, të tretshme në solucione kripe të holluara, të shpërndara në fara, rrënjë dhe kërcell të bimëve. Histonet janë proteina neutrale, të tretshme në ujë, të lokalizuara në bërthamat e të gjitha qelizave të gjalla. Prolaminat janë të tretshme në 60-80% etanol dhe gjenden në kokrrat e drithërave. Gluteinat janë të tretshme në tretësirat alkaline dhe gjenden në kokrrat e drithërave dhe pjesët e gjelbra të bimëve.

Proteinat komplekse përfshijnë fosfoproteinat (grupi protetik - acidi fosforik), likoproteinat (karbohidratet), nukleoproteinat (acidi nukleik), kromoproteinat (pigmenti), lipoproteinat (lipidet), flavoproteinat (FAD), metaloproteinat (metal).

Proteinat luajnë një rol të rëndësishëm në jetën e një organizmi bimor dhe, në varësi të funksionit që kryejnë, proteinat ndahen në proteina strukturore, enzima, proteina transportuese, proteina kontraktuese dhe proteina ruajtëse.

Lipidet– substanca organike të patretshme në ujë dhe të tretshme në tretës organikë (eter, kloroform, benzen). Lipidet ndahen në yndyrna të vërteta dhe lipoide.

Yndyrnat e vërteta janë estere të acideve yndyrore dhe disa alkoolit. Ata formojnë një emulsion në ujë dhe hidrolizohen kur nxehen me alkale. Ato janë substanca rezervë që grumbullohen në fara.

Lipoidet janë substanca të ngjashme me yndyrën. Këto përfshijnë fosfolipide (pjesë e membranave), dyllë (formojnë një shtresë mbrojtëse në gjethe dhe fruta), sterole (pjesë e protoplazmës, marrin pjesë në formimin e metabolitëve dytësorë), karotenoidë (pigmente të kuqe dhe të verdha, të nevojshme për të mbrojtur klorofilin, për të dhënë ngjyrën frutat, lulet), klorofili (pigmenti kryesor i fotosintezës)

Acidet nukleike- materiali gjenetik i të gjithë organizmave të gjallë. Acidet nukleike (ADN dhe ARN) përbëhen nga monomere - nukleotide. Një molekulë nukleotide përbëhet nga një sheqer me pesë karbon, një bazë azotike dhe acid fosforik.

Vitaminat– substanca organike komplekse me përbërje të ndryshme kimike. Ato kanë aktivitet të lartë fiziologjik - janë të nevojshme për sintezën e proteinave, yndyrave, për funksionimin e enzimave etj. Vitaminat ndahen në të tretshme në yndyrë dhe të tretshme në ujë. Vitaminat e tretshme në yndyrë përfshijnë vitaminat A, K dhe E; vitaminat e tretshme në ujë përfshijnë vitaminat C dhe vitaminat B.

Fitohormonet– substanca me peshë të ulët molekulare me aktivitet të lartë fiziologjik. Ato kanë një efekt rregullues në proceset e rritjes dhe zhvillimit të bimëve në përqendrime shumë të ulëta. Fitohormonet ndahen në stimulantë (citokinina, auksinë, giberelinë) dhe frenues (etilen dhe abscisin).

Mësimi zgjat 80-90 minuta. Tema e mësimit u mundëson nxënësve të demonstrojnë ndërlidhjen e lëndëve si biologjia, gjeografia, kimia dhe fizika. Në kllapa janë të mundshme përgjigjet e pyetjeve që do të doja të merrja nga studentët.

Qëllimet: njohja e studentëve me të dhënat për përmbajtjen e ujit në qelizat e indeve të ndryshme dhe metabolizmin e ujit në organizma të ndryshëm, me idetë moderne për strukturën dhe vetitë e ujit, funksionet e tij biologjike; përmirësimi i aftësive të të menduarit logjik.

Pajisjet: harta fizike e Tokës, epruvetat, gotat, gypat kapilar; kripë tryezë, alkool etilik, saharozë, vaj vegjetal, parafinë, të bardhë veze, lëng stomaku, akull; libra referimi për fizikën dhe kiminë.

Koha e organizimit

Mësuesi/ja informon nxënësit temën dhe qëllimet e orës së mësimit dhe radhën e zbatimit të saj.

Kontrolli i njohurive nxënësit me temën “Përbërja elementare dhe kimike (molekulare) e qelizës”. Tre studentë punojnë në tabelë, pjesa tjetër (sipas opsioneve) punojnë duke përdorur karta.

Puna në bord

1. Në tabelë shkruhet një listë e elementeve: F, Zn, N, Ca, J, Cl, Na, H, Mn, Cu, P, C, K, Fe, O, Mg, Co, nga të cilat keni nevojë. për të zgjedhur elementet organogjene (biogjenike), makroelemente, mikroelemente. Tregoni përqindjen e tyre në qelizë.

(Përgjigja e studentit: a) organogjenik: N, H, C, O; b) makroelementet: Ca, Cl, Na, Mn, P, K, Fe, Mg; c) elementët gjurmë: F, Zn, J, Cu, Co).

2. Karakterizoni elementet organogjene. Shpjegoni pse, gjatë zhvillimit të jetës në Tokë, këta elementë doli të ishin "të përshtatshëm" për kiminë e jetës.

3. Shkruani në tabelë informacionin për përbërjen kimike (molekulare) të qelizës, duke treguar përqindjen e klasave kryesore të substancave.

Puna me karta

Përgjigjuni pyetjes me shkrim.

Opsioni 1. Si ndikon mungesa e ndonjërit prej elementëve të nevojshëm (organogjen, makroelement, mikroelement) në aktivitetin jetësor të një qelize apo organizmi? Si mund të shfaqet kjo? Jep shembuj.

Opsioni 2.Çfarë përfundimi mund të nxirret nga fakti se qelizat kanë përbërje të ngjashme elementare dhe kimike (molekulare)?

Opsioni 3. Cila është rëndësia shkencore e të dhënave për ngjashmëritë dhe ndryshimet në përbërjen elementare (cilësore dhe sasiore) të natyrës së gjallë dhe të pajetë?

Mësimi i materialit të ri

Përmbajtja e ujit në qeliza dhe organizma

1. Lexoni vargjet poetike të Mikhail Dudnikut dhe thoni nëse janë të vërteta nga pikëpamja biologjike. (Poema është shkruar në tabelë.)

Ata thonë se një person përbëhet nga tetëdhjetë për qind ujë,
Nga uji, mund të shtoj, të lumenjve të tij të lindjes,
Nga uji, do të shtoj, shiun që i dha të pijë,
Nga uji, mund të shtoj, nga uji i lashtë, burime.
Nga e cila pinin gjyshërit dhe stërgjyshërit e tij...

(Përgjigja e nxënësve. Linjat poetike janë të sakta, sepse. më shumë se 2/3 e një personi përbëhet nga uji.)

2. Duke parë hartën fizike, mbani mend se cili është raporti i sipërfaqeve tokësore dhe oqeaneve në planetin tonë.

(Përgjigja e nxënësve. Oqeanet e botës, d.m.th. Uji që rrethon kontinentet dhe ishujt zë rreth 71% të sipërfaqes së tokës.)

Komenti i mësuesit. Uji jo vetëm që mbulon pjesën më të madhe të sipërfaqes së tokës, por gjithashtu përbën shumicën e të gjitha qenieve të gjalla: mikroorganizmat, bimët, kafshët, njerëzit.

3. A është uji i rëndësishëm në jetën e njeriut?

(Përgjigja e nxënësve. Një person pi ujë, lahet me të, e përdor atë në industri të ndryshme dhe në bujqësi. Tani shumë vende të botës po përjetojnë mungesë të ujit të ëmbël; për ta marrë atë, ata duhet të ndërtojnë fabrika të veçanta dhe objekte trajtimi.)

Komenti i mësuesit. Uji, një substancë kaq e njohur, ka veti absolutisht të mahnitshme. Vetëm falë këtyre vetive të ujit u bë e mundur jeta në Tokë. Kur kërkoni jetë në planetë të tjerë, një nga pyetjet më të rëndësishme është nëse ka ujë të mjaftueshëm atje. Rëndësia unike e ujit për sistemet biologjike është edhe për shkak të përmbajtjes së tij të thjeshtë sasiore në organizmat e gjallë.

4. Jepni shembuj të përmbajtjes së ujit në qelizat e organizmave të ndryshëm, indet dhe organet e tyre, të njohura për ju nga kurset e botanikës, zoologjisë, anatomisë njerëzore dhe fiziologjisë.

(Përgjigja e nxënësve. Uji përbën 80% të masës qelizore në një trup të ri të njeriut ose kafshëve dhe 60% në qelizat e një të moshuari. Në qelizat e trurit është 85%, dhe në qelizat e një embrioni në zhvillim - 90%. Nëse një person humbet 20% të ujit, atëherë ndodh vdekja. Vërtetë, jo të gjitha qelizat njerëzore kanë një përmbajtje kaq të lartë uji. Le të themi se në qelizat e smaltit të dhëmbëve ka vetëm 10-15%. Ka shumë ujë në qelizat e pulpës së frutave me lëng dhe gjetheve të bimëve, por ka shumë pak ujë në qelizat e farave të thata ose sporeve të bimëve dhe mikroorganizmave, kështu që ato mund të ruhen për një kohë shumë të gjatë. derisa ato të ujiten përsëri në kushte të favorshme për mbirjen e tyre.)

5. Çfarë përcakton dallimet në përmbajtjen e ujit në qeliza?

(Përgjigja e nxënësve. Ka më shumë ujë në ato qeliza në të cilat metabolizmi ndodh më intensivisht.)

Hyrja e ujit në trupin e kafshëve dhe bimëve

Çfarë mënyrash dini sesi organizmat e ndryshëm marrin ujë?

(Përgjigja e nxënësve. Mënyrat në të cilat uji hyn në trup janë shumë të ndryshme:

a) përmes sipërfaqes së trupit - në organizmat njëqelizorë, bimët e ulëta, larvat e disa insekteve, bretkosat, peshqit dhe organizmat e tjerë ujorë;
b) me ushqim dhe pije - në shumicën e kafshëve;
c) ka kafshë që mezi pinë ose pinë shumë pak. Kjo është e mundur për shkak të: ujit metabolik, d.m.th. uji i formuar në trup gjatë oksidimit, kryesisht, të yndyrave (me oksidimin e 1 g yndyrë, formohet 1,1 g ujë); përdorimi ekonomik i ujit, i cili në disa sigurohet nga prania e mbulesave të papërshkueshme nga uji, në të tjera - nga përqendrimi i lartë i urinës (për shembull, në deve, urina është 8 herë më e përqendruar se plazma); rezervat e ujit (për shembull, në larva);
d) bimët thithin ujin nga toka duke përdorur qimet e rrënjëve;
e) metodat e pazakonta të marrjes së ujit kanë: epifitet - bimët që vendosen kryesisht në trungjet dhe degët e pemëve të tjera - thithin ujin nga ajri; shumë bimë ombrellë ruajnë lagështinë në mbështjellësit në formë filxhani të gjetheve, nga ku ajo përthithet gradualisht përmes epidermës.

Struktura e molekulës dhe vetitë e ujit

Funksionet e shumta biologjike të kryera nga uji sigurohen nga vetitë e tij unike, dhe vetitë unike të ujit përcaktohen nga struktura e molekulës së tij.

1. Mbani mend veçoritë strukturore të molekulës së ujit të njohura për ju nga kursi juaj i kimisë.

(Përgjigja e nxënësve. Në një molekulë uji (formula empirike H 2 O) një atom oksigjeni është i lidhur në mënyrë kovalente me dy atome hidrogjeni. Molekula ka formën e një trekëndëshi, në njërën nga kulmet e të cilit ka një atom oksigjeni, dhe në dy të tjerat - një atom hidrogjeni.)

2. Cila është natyra e lidhjes kovalente ndërmjet atomit të oksigjenit dhe atomeve të hidrogjenit?

(Përgjigja e nxënësve. Lidhja ndërmjet atomit të oksigjenit dhe atomeve të hidrogjenit është polare, sepse Oksigjeni tërheq elektronet më fort se hidrogjeni.)

Komenti i mësuesit. Në të vërtetë, atomi i oksigjenit, për shkak të elektronegativitetit të tij më të madh, tërheq elektronet më fort se atomet e hidrogjenit. Pasoja e kësaj është polariteti i molekulës së ujit. Në përgjithësi, një molekulë uji është elektrikisht neutrale, por ngarkesa elektrike brenda molekulës shpërndahet në mënyrë të pabarabartë, dhe në rajonin e atomeve të hidrogjenit mbizotëron një ngarkesë pozitive, dhe në rajonin ku ndodhet oksigjeni, mbizotëron një ngarkesë negative (Fig. 1 ). Prandaj, një molekulë e tillë është një dipol elektrik.

Oriz. 1. Një molekulë uji në të cilën një atom oksigjeni është i lidhur në mënyrë kovalente me dy atome hidrogjeni. Molekula është polare

Atomi i oksigjenit i ngarkuar negativisht i një molekule uji tërheq atomet e hidrogjenit të ngarkuar pozitivisht të dy molekulave të tjera, kështu që molekulat e ujit lidhen me njëra-tjetrën me lidhje hidrogjeni. Ju tashmë jeni njohur me konceptin e një lidhje hidrogjeni (Fig. 2).

Oriz. 2. Lidhjet (linjat) hidrogjenore ndërmjet molekulave të ujit; Atomet e oksigjenit (rrathët e bardhë) bartin ngarkesa të pjesshme negative, pra formojnë lidhje hidrogjeni me atomet e hidrogjenit (rrathët e zinj) të molekulave të tjera, të cilat bartin ngarkesa të pjesshme pozitive.

Në ujin e lëngshëm, këto lidhje të dobëta formohen shpejt dhe shkatërrohen po aq shpejt nga përplasjet e rastësishme të molekulave. Falë aftësisë së molekulave të ujit për t'u lidhur me njëra-tjetrën duke përdorur lidhje hidrogjenore, uji ka një sërë veçorish që janë të rëndësishme për jetën.

Detyra për grupe nxënësish

Klasa ndahet në pesë grupe, secila prej të cilave, duke përdorur pajisje të përgatitura paraprakisht, punon sipas një karte udhëzimi që përmban një detyrë.

Detyra për grupin 1

Ju ofrohen një sërë substancash: kripë tryezë, alkool etilik, saharozë, vaj vegjetal, parafinë. Përpiquni t'i shpërndani këto substanca në mënyrë sekuenciale në ujë. Cilat nga substancat e propozuara janë të tretshme në ujë dhe cilat jo? Mundohuni të shpjegoni pse disa substanca mund të treten në ujë dhe të tjera jo. Me cilën veti të ujit jeni njohur?

Detyra për grupin 2

Shtoni lëngun e stomakut në një epruvetë me copa të bardha të bardhë veze të patretshme, të ngrohur në një banjë uji në 37 °C. Çfarë po vëzhgoni? Çfarë reagimi ka ndodhur dhe për shkak të cilës enzimë në lëngun e stomakut? Me cilën veti të ujit jeni njohur?

Detyra për grupin 3

Vendosni kube akulli në një gotë me ujë. Çfarë po vëzhgoni? Çfarë mund të thoni për dendësinë e ujit dhe akullit? Informacion specifik rreth densitetit të ujit dhe akullit mund të merret nga Manuali i Fizikës Elementare (Enochovich). Me cilat veçori të ujit jeni njohur?

Detyra për grupin 4

Ju e dini se uji vlon dhe kthehet në gjendje avulli në një temperaturë prej 100 °C. Duke përdorur Manualin e Fizikës Elementare, krahasoni pikën e vlimit të ujit me pikën e vlimit të lëngjeve të tjera. Mundohuni të shpjegoni rezultatet tuaja.

Detyra për grupin 5

Provoni të derdhni ujë në një gotë me pjesën e sipërme. Pse është e mundur kjo? Uleni ngadalë një tub qelqi me diametër të vogël në një gotë me ujë. Çfarë po vëzhgoni? Shpjegoni rezultatet e eksperimentit. Me cilën veti të ujit jeni njohur?

Raporti i grupit të parë

Në ujë treten substancat e mëposhtme: kripa e tryezës, alkooli etilik, saharoza (sheqer kallami). Mos shpërndani: vaj vegjetal dhe parafine. Nga rezultatet e marra mund të konkludojmë se substancat me lidhje kimike jonike (kripa e tryezës), si dhe komponimet jojonike (sheqernat, alkoolet), molekulat e të cilave ndoshta përmbajnë grupe të ngarkuara (polare), treten në ujë. Uji është një nga tretësit më universal: pothuajse të gjitha substancat treten në të, të paktën në sasi të vogla.

Komenti i mësuesit. Nëse energjia e tërheqjes ndërmjet molekulave të ujit dhe molekulave të çdo substance është më e madhe se energjia e tërheqjes ndërmjet molekulave të ujit, atëherë substanca shpërndahet. Substancat e tretshme në ujë quhen hidrofile (kripërat, alkalet, acidet, etj.). Komponimet jopolare (jo ngarkuese) janë praktikisht të patretshme në ujë. Ato quhen hidrofobike (yndyra, substanca të ngjashme me yndyrat, goma, etj.).

Raporti i grupit të dytë

Thekonet e pazgjidhshme të të bardhave të vezëve treten nën veprimin e pepsinës së lëngut gastrik. Ekziston një reagim i hidrolizës enzimatike (ndarja) e proteinave në aminoacide me shtimin e një molekule uji kur çdo lidhje peptide prishet. Reagime të ngjashme ndodhin në traktin gastrointestinal të njerëzve dhe kafshëve:

Kështu, uji mund të hyjë në reaksione kimike, d.m.th. është një reagent.

Gjithçka rreth akordimit të makinave