§ 4. Хімічний склад клітини

  1. Що таке хімічний елемент?
  2. Які хімічні органічні речовини ви знаєте?
  3. Які речовини називають простими, які складними?

Клітини всіх живих організмів складаються з одних і тих хімічних елементів. Ці елементи входять і до складу об'єктів неживої природи. Подібність складу вказує на спільність живої та неживої природи.

У клітинах найбільше міститься таких хімічних елементів, як вуглець, водень, кисень та азот. Разом вони становлять до 98% маси клітини.

Близько 2% маси клітини посідає такі вісім елементів: калій, натрій, кальцій, хлор, магній, залізо, фосфор і сірку. Інші хімічні елементи містяться у клітинах у дуже малих кількостях.

Хімічні елементи, з'єднуючись між собою, утворюють неорганічні та органічні речовини.

Неорганічні речовини клітини - це вода та мінеральні солі. Найбільше у клітині міститься води (від 40 до 95% її загальної маси). Вода надає клітині пружності, визначає її форму, бере участь у обміні речовин.

Що інтенсивність обміну речовин у тій чи іншій клітині, то більше в ній міститься води.

Приблизно 1-1,5% загальної маси клітини становлять мінеральні солі, зокрема солі кальцію, калію, фосфору та ін. Ці неорганічні речовини використовуються для синтезу органічних молекул (білків, нуклеїнових кислот та ін.). життєдіяльності клітини.

Органічні речовини - складні вуглецевмісні сполуки. Вони входять до складу всіх живих організмів. Спочатку вважалося, що органічні речовини утворюються лише живими організмами, тому їх назвали органічними. До них відносять вуглеводи, білки, жири, нуклеїнові кислоти таінші речовини.

Вуглеводи - важлива група органічних речовин, в результаті розщеплення яких клітини отримують енергію, необхідну для їх життєдіяльності. Вуглеводи входять до складу оболонок клітин, надаючи їм міцності. Запасні речовини в клітинах — крохмаль і цукри, вони також відносяться до вуглеводів.

Білки грають найважливішу роль життя клітин. Вони входять до складу різноманітних клітинних структур, регулюють процеси життєдіяльності і можуть запасатися в клітинах.

Жири відкладаються у клітинах. При розщепленні жирів звільняється необхідна живим організмам енергія.

Нуклеїнові кислоти відіграють провідну роль у збереженні спадкової інформації та передачі її нащадкам.

Клітина - це мініатюрна природна лабораторія, в якій синтезуються і змінюються різні хімічні сполуки. Подібність хімічного складу клітин різних організмів доводить єдність живої природи.

Дайте відповідь на питання

  1. Яких хімічних елементів найбільше у клітині?
  2. Яку роль клітині грає вода?
  3. Яку роль клітині грають мінеральні солі?
  4. Які речовини належать до органічних?
  5. Яке значення органічних речовин у клітині?
  6. Що вказує на спільність живої та неживої природи?

Нові поняття

Неорганічні речовини Органічні речовини. Вуглеводи. Білки. Жири. Нуклеїнові кислоти.

Чому клітину порівнюють із мініатюрною природною лабораторією?

Моя лабораторія

У 1933 р., внаслідок багаторічних досліджень, вчені Haвчилися отримувати з глюкози вітамін С (аскорбінову кислоту). До цього вітамін С був дефіцитним та дорогим продуктом.

Зміст жирів у клітинах насіння рослин

клітині

Щоб виявити органічні речовини в рослинах, виконайте такі досліди.

Візьміть зерна пшениці, розітріть їх у ступці в борошно, додайте кілька крапель води та приготуйте шматочок тіста. Загорніть тісто в марлю, опустіть мішечок у склянку з водою та промийте його. Утворюється каламутна завись. Перелийте частину каламутної рідини зі склянки в пробірку і капніть до неї 2-3 краплі розчину йоду. Рідина набуде синій колір. Візьміть на кінчику пінцету крохмаль та розмішайте у пробірці з водою. Капніть у цю пробірку 2-3 краплі розчину йоду. Вода із крохмалем теж стане синьою. Значить, у зернах пшениці міститься крохмаль, що забарвлюється йодом у синій колір. Крапніть краплю розчину йоду на розрізаний бульбу картоплі. Ви переконаєтеся, що в бульбі картоплі також є крохмаль.

Розгляньте залишок тесту на марлі. Ви побачите клейку масу, її називають клейковиною чи рослинним білком.

Візьміть кілька насіння соняшника, зніміть з них шкірку і роздавіть на аркуші паперу, ви побачите жирні плями. Це підтверджує наявність значної кількості жиру в насінні соняшнику.

У 1802 р. вчені відкрили нову органічну речовину і назвали її виноградним цукром або глюкозою (від грец. Глікіс - солодкий). Глюкоза міститься у стиглих фруктах та ягодах, входить до складу крові людини. Вона необхідна живим клітинам освіти більш складних вуглеводів: крохмалю, глікогену, целюлози.

Зі сполучених один з одним ланок глюкози складається крохмаль - широко поширена запасна поживна речовина. У вигляді крохмальних зерен він накопичується в клітинах бульб картоплі, насіння гороху, зерновок вівса, кукурудзи (рис. 8). Людина використовує крохмаль, виділяючи його з картоплі та кукурудзи.

Мал. 8. Крохмальні зерна картоплі у клітинах

Подібна з крохмалем будова має глікоген. Він служить запасною речовиною в організмах деяких тварин та людини.

У клітинах рослин із тисяч зв'язаних один з одним ланок глюкози утворюється целюлоза, або клітковина (від лат. целюла – клітина). Вона надає пружність та міцність стінкам рослинних клітин. Целюлозу можуть розщеплювати багато бактерій, грибів, одноклітинних мікроорганізмів, тому вони відіграють головну роль у розкладанні рослинних залишків.

Практично чисту целюлозу є бавовняна вата і тополиний пух. На основі очищеної целюлози виготовляють прозору плівку целофан, а також штучне волокно - віскозу (від лат. віскозус - в'язкий).

З целюлози майже 40% складається суха деревина. Целюлоза, що виходить з деревини, широко використовується людиною при виробництві паперу (від перського бомбака - бавовна). Папір був винайдений у стародавньому Китаї, але тоді його отримували з волокон бавовни та бамбука. Лише у XVIII ст. було виявлено, що зручною вихідною речовиною для паперу може бути деревина. Перші заводи з переробки деревини на целюлозу були побудовані лише в XIX ст.