Параграф посвящён химическому составу клетки: элементам, неорганическим веществам (вода, минеральные соли) и органическим веществам (углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты). Опыты в лаборатории помогают обнаружить в растениях воду, минеральные вещества, крахмал, белок и жир.
Вспомните
1.Что такое химический элемент?
Химический элемент — это вид атомов с одинаковыми свойствами, в первую очередь с одинаковым зарядом ядра. Из атомов разных элементов построены все вещества.
Подсказка.Не путайте элемент (вид атомов) и вещество (то, что из них состоит).
2.Какие химические вещества вам известны?
Известны вода, кислород, углекислый газ, поваренная соль, сахар, крахмал. Из простых веществ — железо, медь, алюминий.
Подсказка.Приводите и простые, и сложные вещества.
Проверьте себя
1.Каких химических элементов больше всего в клетке?
Больше всего в клетке углерода, водорода, кислорода и азота. Вместе они составляют около 98% её массы.
Подсказка.Запомните четыре элемента: C, H, O, N.
2.Какую роль в клетке играет вода?
Вода составляет основную часть клетки и поддерживает её упругость и форму. В ней растворяются многие вещества, и в ней идут реакции обмена веществ.
3.Какую роль в клетке играют минеральные соли?
Из минеральных солей клетка строит органические молекулы, например белки и нуклеиновые кислоты. Если солей не хватает, важные процессы в клетке нарушаются.
4.Какие вещества относят к органическим?
Органические вещества — это соединения, в состав которых входит углерод. К ним относятся углеводы, жиры, белки и нуклеиновые кислоты.
5.Каково значение органических веществ в клетке?
Углеводы при расщеплении дают клетке энергию.
Жиры — богатый источник энергии (в 2 раза больше, чем углеводы той же массы) и запас питательных веществ, например в семенах и у животных, впадающих в спячку.
Белки входят в состав структур клетки и управляют процессами жизни.
Нуклеиновые кислоты хранят наследственную информацию и передают её потомкам.
Подсказка.Разберите каждую группу веществ отдельно.
6.Что указывает на общность живой и неживой природы?
Общность видна в том, что клетки состоят из тех же химических элементов, которые есть в неживой природе. Особых «живых» элементов не существует.
Подумайте!
Почему клетку сравнивают с миниатюрной природной лабораторией?
В клетке постоянно образуются новые химические соединения и превращаются уже существующие. Это похоже на работу лаборатории, только в очень малом масштабе.
Моя лаборатория
Обнаружение воды и минеральных веществ в растениях. 1. Положите в пробирку кусочки стебля, корня, листьев или несколько семян и нагрейте их на слабом огне. Что появилось на стенках пробирки?
2. Нагрейте кусочки растения на металлической пластинке. Они обугливаются, появляется дым. Это сгорают органические вещества. На пластинке остаётся зола, состоящая из несгорающих минеральных веществ.
3. Сделайте вывод.
На стенках пробирки появились капельки воды: она испарилась из растения при нагревании.
На пластинке растение обуглилось, органика сгорела, осталась зола — это минеральные вещества.
Вывод: в тканях растения есть и неорганические вещества (вода, минеральные соли), и органические.
Подсказка.Нагревайте осторожно, пробирку держите отверстием от себя.
Обнаружение органических веществ в растениях.
1. Возьмите зёрна пшеницы, разотрите их в ступке в муку, добавьте несколько капель воды и приготовьте кусочек теста.
2. Заверните тесто в марлю, опустите мешочек в стакан с водой и промойте его. Образуется мутная взвесь.
3. Перелейте часть мутной жидкости в пробирку и капните 2–3 капли раствора йода.
4. Возьмите на кончике пинцета крахмал, размешайте в пробирке с водой и капните 2–3 капли раствора йода.
5. Капните каплю раствора йода на разрезанный клубень картофеля (рис. 15).
6. Рассмотрите остаток теста на марле.
7. Возьмите несколько семян подсолнечника, снимите кожуру и раздавите на листе бумаги.
8. Результаты своего исследования занесите в таблицу.
9. Сделайте общий вывод о том, каков химический состав растений.
Вода в стакане помутнела: из теста вымылся крахмал.
При добавлении йода жидкость стала синей, значит, в ней есть крахмал. Чистый крахмал с йодом даёт тот же цвет.
На срезе картофеля йод даёт сине-фиолетовое пятно: в клубне много крахмала.
На марле осталась клейкая масса — клейковина, растительный белок.
Семена подсолнечника оставляют на бумаге жирные пятна: в них много жира.
Растение
Вещество
Признак
Пшеница
крахмал, белок
синий цвет с йодом, клейковина
Картофель
крахмал
сине-фиолетовое пятно
Подсолнечник
жир
жирное пятно
Вывод: в состав растений входят органические вещества (белки, углеводы, жиры) и неорганические (вода и минеральные соли).
Подсказка.Йод — качественный реактив на крахмал: синий цвет подтверждает его наличие.
Выполните задание
Изучив параграф и проведя опыты, заполните в рабочей тетради схему «Химический состав клетки».