Aralin; Kemikal na komposisyon ng cell. Carbohydrates, lipids, ang kanilang papel sa aktibidad ng cell

Noong nakaraang siglo, ang panggatong ay ang pangunahing panggatong. Kahit ngayon, ang kahoy bilang panggatong ay napakahalaga pa rin, lalo na para sa pagpainit ng mga gusali sa mga rural na lugar. Kapag nagsusunog ng kahoy sa mga kalan, mahirap isipin na mahalagang ginagamit natin ang enerhiya na natanggap mula sa Araw, na matatagpuan sa layo na halos 150 milyong kilometro mula sa Earth. Gayunpaman, ito ay eksakto ang kaso.

Paano napunta ang solar energy na naipon sa kahoy na panggatong? Bakit natin masasabi na sa pamamagitan ng pagsunog ng kahoy ay gumagamit tayo ng enerhiya na natanggap mula sa Araw?

Ang isang malinaw na sagot sa mga tanong na ibinigay ay ibinigay ng natitirang siyentipikong Ruso na si K. A. Timiryazev. Ito ay lumiliko na ang pag-unlad ng halos lahat ng mga halaman ay posible lamang sa ilalim ng impluwensya ng sikat ng araw. Ang buhay ng karamihan sa mga halaman, mula sa maliliit na damo hanggang sa makapangyarihang eucalyptus, na umaabot sa 150 metro ang taas at 30 metro sa circumference ng trunk, ay batay sa pang-unawa sa sikat ng araw. Ang mga berdeng dahon ng mga halaman ay naglalaman ng isang espesyal na sangkap - chlorophyll. Ang sangkap na ito ay nagbibigay sa mga halaman ng isang mahalagang katangian: sumipsip ng enerhiya ng sikat ng araw, gamitin ang enerhiya na ito upang mabulok ang carbon dioxide, na isang tambalan ng carbon at oxygen, sa mga bahaging bahagi nito, ibig sabihin, carbon at oxygen, at bumuo ng mga organikong sangkap sa kanilang mga tisyu, mula sa kung saan Ito ang aktwal na binubuo ng tissue ng halaman. Nang walang pagmamalabis, ang pag-aari na ito ng mga halaman ay maaaring tawaging kapansin-pansin, dahil salamat dito, ang mga halaman ay nakapag-convert ng mga sangkap ng hindi organikong kalikasan sa mga organikong sangkap. Bilang karagdagan, ang mga halaman ay sumisipsip ng carbon dioxide mula sa hangin, na isang produkto ng aktibidad ng mga nabubuhay na nilalang, industriya at aktibidad ng bulkan, at binabad ang hangin ng oxygen, kung wala ito, tulad ng alam natin, ang mga proseso ng paghinga at pagkasunog ay imposible. Iyon ang dahilan kung bakit, sa pamamagitan ng paraan, ang mga berdeng espasyo ay kinakailangan para sa buhay ng tao.

Madaling i-verify na ang mga dahon ng halaman ay sumisipsip ng carbon dioxide at pinaghihiwalay ito sa carbon at oxygen gamit ang isang napakasimpleng eksperimento. Isipin natin na sa isang test tube ay may tubig na may carbon dioxide na natunaw dito at mga berdeng dahon ng ilang puno o damo. Ang tubig na naglalaman ng carbon dioxide ay napakalaganap: sa isang mainit na araw, ang tubig na ito, na tinatawag na carbonated na tubig, ay napaka-kaaya-aya upang pawiin ang uhaw.

Bumalik tayo, gayunpaman, sa ating karanasan. Pagkaraan ng ilang oras, maaari mong mapansin ang mga maliliit na bula sa mga dahon, na, habang bumubuo sila, tumaas at naipon sa itaas na bahagi ng test tube. Kung ang gas na ito na nakuha mula sa mga dahon ay nakolekta sa isang hiwalay na sisidlan at pagkatapos ay isang bahagyang nagbabaga na splinter ay ipinakilala dito, ito ay sasabog sa apoy. Batay sa tampok na ito, pati na rin ang isang bilang ng iba pa, maaari itong maitatag na tayo ay nakikitungo sa oxygen. Tulad ng para sa carbon, ito ay nasisipsip ng mga dahon at ang mga organikong sangkap ay nabuo mula dito - tissue ng halaman, ang kemikal na enerhiya kung saan, na kung saan ay ang na-convert na enerhiya ng solar ray, ay inilabas sa panahon ng pagkasunog sa anyo ng init.

Sa aming kuwento, na kinakailangang humipo sa iba't ibang sangay ng natural na agham, nakatagpo kami ng isa pang bagong konsepto: enerhiya ng kemikal. Ito ay kinakailangan upang hindi bababa sa maikling ipaliwanag kung ano ito. Ang kemikal na enerhiya ng isang sangkap (sa partikular na kahoy na panggatong) ay may malaking pagkakatulad sa thermal energy. Ang thermal energy, gaya ng naaalala ng mambabasa, ay binubuo ng kinetic at potensyal na enerhiya ng pinakamaliit na particle ng katawan: molecules at atoms. Ang thermal energy ng isang katawan ay binibigyang-kahulugan bilang ang kabuuan ng enerhiya ng translational at rotational motion ng mga molecule at atoms ng isang katawan at ang enerhiya ng atraksyon o repulsion sa pagitan nila. Ang kemikal na enerhiya ng isang katawan, hindi tulad ng thermal energy, ay binubuo ng enerhiya na naipon sa loob ng mga molekula. Ang enerhiyang ito ay mailalabas lamang sa pamamagitan ng pagbabagong-anyo ng kemikal, isang reaksiyong kemikal kung saan ang isa o higit pang mga sangkap ay na-convert sa iba pang mga sangkap.

Ito ay kinakailangan upang magdagdag ng dalawang mahahalagang paglilinaw. Ngunit kailangan muna nating paalalahanan ang mambabasa ng ilang mga probisyon tungkol sa istruktura ng bagay. Sa loob ng mahabang panahon, ipinapalagay ng mga siyentipiko na ang lahat ng mga katawan ay binubuo ng maliliit at higit pang hindi mahahati na mga particle - mga atomo. Isinalin mula sa Griyego, ang salitang "atom" ay nangangahulugang hindi mahahati. Sa unang bahagi nito, ang palagay na ito ay nakumpirma: ang lahat ng mga katawan ay talagang binubuo ng mga atomo, at ang mga sukat ng mga huli ay napakaliit. Ang bigat ng isang hydrogen atom, halimbawa, ay 0.000 000 000 000 000 000 000 0017 gramo. Ang laki ng mga atomo ay napakaliit na hindi sila makikita kahit na sa pinakamakapangyarihang mikroskopyo. Kung posible na ayusin ang mga atomo sa parehong paraan tulad ng pagbubuhos namin ng mga gisantes sa isang baso, i.e. paghawak sa kanila sa isa't isa, pagkatapos ay humigit-kumulang 10,000,000,000,000,000,000,000 atoms ang magkakasya sa napakaliit na volume na 1 cubic millimeter.

Sa kabuuan, halos isang daang uri ng mga atom ang kilala. Ang bigat ng uranium atom, isa sa pinakamabigat na atomo, ay humigit-kumulang 238 beses ang bigat ng pinakamagaan na hydrogen atom. Mga simpleng sangkap, i.e. Ang mga sangkap na binubuo ng mga atomo ng parehong uri ay tinatawag na mga elemento.

Sa pamamagitan ng pagkonekta sa isa't isa, ang mga atom ay bumubuo ng mga molekula. Kung ang isang molekula ay binubuo ng iba't ibang uri ng mga atomo, kung gayon ang sangkap ay tinatawag na kumplikado. Ang isang molekula ng tubig, halimbawa, ay binubuo ng dalawang hydrogen atoms at isang oxygen atom. Tulad ng mga atomo, ang mga molekula ay napakaliit. Isang kapansin-pansing halimbawa na nagsasaad ng maliit na sukat ng mga molekula at kung gaano kalaki ang bilang ng mga ito kahit na sa medyo maliit na volume ay ang halimbawang ibinigay ng Ingles na physicist na si Thomson. Kung kukuha ka ng isang baso ng tubig at lagyan ng label ang lahat ng mga molekula ng tubig sa basong ito sa isang tiyak na paraan, at pagkatapos ay ibuhos ang tubig sa dagat at pukawin nang lubusan, lalabas na kahit saang karagatan o dagat tayo gumuhit ng baso ng tubig, maglalaman ito ng humigit-kumulang isang daang may label na mga molekula sa atin.

Ang lahat ng mga katawan ay mga akumulasyon ng napakalaking bilang ng mga molekula o atomo. Sa mga gas, ang mga particle na ito ay nasa magulong paggalaw, na kung saan ay may mas mataas na intensity mas mataas ang temperatura ng gas. Sa mga likido, ang mga puwersa ng pagkakaisa sa pagitan ng mga indibidwal na molekula ay mas malaki kaysa sa mga gas. Samakatuwid, kahit na ang mga likidong molekula ay kumikilos din, hindi na sila maaaring humiwalay sa isa't isa. Ang mga solid ay gawa sa mga atomo. Ang mga puwersa ng pagkahumaling sa pagitan ng mga atomo ng isang solidong katawan ay makabuluhang mas malaki hindi lamang kumpara sa mga puwersa ng pagkahumaling sa pagitan ng mga molekula ng gas, ngunit hindi kumpara sa mga likidong molekula. Bilang resulta, ang mga atomo ng isang solidong katawan ay nagsasagawa lamang ng mga oscillatory na paggalaw sa paligid ng higit pa o hindi gaanong pare-parehong mga posisyon ng ekwilibriyo. Kung mas mataas ang temperatura ng katawan, mas malaki ang kinetic energy ng mga atom at molecule. Sa katunayan, ito ay ang kinetic energy ng mga atomo at molekula na tumutukoy sa temperatura.

Kung tungkol sa pag-aakalang ang atom ay hindi mahahati, na ito ay diumano'y pinakamaliit na butil ng bagay, ang palagay na ito ay tinanggihan nang maglaon. Ang mga physicist ay mayroon na ngayong isang karaniwang pananaw, na ang atom ay hindi mahahati, na ito ay binubuo ng kahit na mas maliit na mga particle ng bagay. Bukod dito, ang pananaw na ito ng mga physicist ay nakumpirma na ngayon sa pamamagitan ng mga eksperimento. Kaya, ang isang atom, sa turn, ay isang kumplikadong particle na binubuo ng mga proton, neutron at mga electron. Ang mga proton at neutron ay bumubuo sa nucleus ng isang atom, na napapalibutan ng isang electron shell. Halos lahat ng masa ng isang atom ay puro sa nucleus nito. Ang pinakamaliit sa lahat ng umiiral na atomic nuclei - ang nucleus ng hydrogen atom, na binubuo lamang ng isang proton - ay may mass na 1,850 beses na mas malaki kaysa sa mass ng isang electron. Ang mga masa ng isang proton at isang neutron ay humigit-kumulang pantay sa bawat isa. Kaya, ang masa ng isang atom ay tinutukoy ng masa ng nucleus nito, o, sa madaling salita, ang bilang ng mga proton at neutron. Ang mga proton ay may positibong singil sa kuryente, ang mga electron ay may negatibong singil sa kuryente, at ang mga neutron ay walang singil sa kuryente. Ang nuclear charge ay samakatuwid ay palaging positibo at katumbas ng bilang ng mga proton. Ang dami na ito ay tinatawag na ordinal na numero ng elemento sa periodic system ng D.I. Karaniwan ang bilang ng mga electron na bumubuo sa shell ay katumbas ng bilang ng mga proton, at dahil negatibo ang singil ng mga electron, ang atom sa kabuuan ay neutral sa kuryente.

Kahit na ang dami ng isang atom ay napakaliit, ang nucleus at ang mga electron na nakapalibot dito ay sumasakop lamang ng maliit na bahagi ng volume na ito. Samakatuwid, maiisip ng isa kung gaano kalaki ang density ng atomic nuclei. Kung posible na ayusin ang hydrogen nuclei upang mapuno nila ang isang dami ng 1 kubiko sentimetro lamang, kung gayon ang kanilang timbang ay humigit-kumulang 100 milyong tonelada.

Ang pagkakaroon ng maikling binalangkas ang ilang mga probisyon tungkol sa istruktura ng bagay at muling pinaalalahanan na ang enerhiya ng kemikal ay enerhiya na naipon sa loob ng mga molekula, maaari na tayong magpatuloy sa paglalahad ng dalawang mahahalagang pagsasaalang-alang, na ipinangako kanina, na mas ganap na naghahayag ng kakanyahan ng enerhiya ng kemikal.

Sinabi namin sa itaas na ang thermal energy ng isang katawan ay binubuo ng enerhiya ng translational at rotational na paggalaw ng mga molekula at ang enerhiya ng pagkahumaling o pagtanggi sa pagitan ng mga ito. Ang kahulugan na ito ng thermal energy ay hindi ganap na tumpak, o mas mabuti pa, hindi ganap na kumpleto. Sa kaso kapag ang isang molekula ng isang sangkap (likido o gas) ay binubuo ng dalawa o higit pang mga atomo, kung gayon ang thermal energy ay dapat ding isama ang enerhiya ng vibrational motion ng mga atomo sa loob ng molekula. Naabot ang konklusyong ito batay sa mga sumusunod na pagsasaalang-alang. Ipinapakita ng karanasan na ang kapasidad ng init ng halos lahat ng mga sangkap ay tumataas sa pagtaas ng temperatura. Sa madaling salita, ang halaga ng init na kinakailangan upang mapataas ang temperatura ng 1 kilo ng isang sangkap ng 1 °C ay, bilang isang panuntunan, mas malaki, mas mataas ang temperatura ng sangkap na ito. Karamihan sa mga gas ay sumusunod sa panuntunang ito. Ano ang nagpapaliwanag nito? Sinasagot ng modernong pisika ang tanong na ito tulad ng sumusunod: ang pangunahing dahilan na nagdudulot ng pagtaas sa kapasidad ng init ng isang gas na may pagtaas ng temperatura ay ang mabilis na pagtaas ng vibrational energy ng mga atomo na bumubuo sa molekula ng gas habang tumataas ang temperatura. Ang paliwanag na ito ay kinumpirma ng katotohanan na ang kapasidad ng init ay tumataas sa pagtaas ng temperatura, mas maraming mga atomo ang binubuo ng molekula ng gas. Ang kapasidad ng init ng mga monatomic na gas, i.e. mga gas, ang pinakamaliit na particle na kung saan ay mga atom, sa pangkalahatan ay nananatiling halos hindi nagbabago sa pagtaas ng temperatura.

Ngunit kung ang enerhiya ng vibrational motion ng mga atomo sa loob ng isang molekula ay nagbabago, at kahit na lubos na makabuluhang, kapag ang isang gas ay pinainit, na nangyayari nang hindi binabago ang kemikal na komposisyon ng gas na ito, kung gayon, tila, ang enerhiya na ito ay hindi maaaring ituring na enerhiya ng kemikal. Ngunit ano ang tungkol sa kahulugan sa itaas ng enerhiya ng kemikal, ayon sa kung saan ito ay ang enerhiya na naipon sa loob ng isang molekula?

Ang tanong na ito ay lubos na angkop. Ang unang paglilinaw ay dapat gawin sa kahulugan sa itaas ng enerhiya ng kemikal: ang enerhiya ng kemikal ay hindi kasama ang lahat ng enerhiya na naipon sa loob ng molekula, ngunit ang bahagi lamang nito na maaaring baguhin lamang sa pamamagitan ng mga pagbabagong kemikal.

Ang pangalawang pagsasaalang-alang tungkol sa kakanyahan ng enerhiya ng kemikal ay ang mga sumusunod. Hindi lahat ng enerhiya na nakaimbak sa loob ng isang molekula ay maaaring ilabas bilang resulta ng isang kemikal na reaksyon. Ang bahagi ng enerhiya, at napakalaki nito, ay hindi nagbabago sa anumang paraan bilang resulta ng proseso ng kemikal. Ito ay ang enerhiya na nasa loob ng isang atom, o mas tiyak, sa loob ng nucleus ng isang atom. Tinatawag itong atomic o nuclear energy. Sa mahigpit na pagsasalita, hindi ito nakakagulat. Marahil, kahit na sa batayan ng lahat ng sinabi sa itaas, ang pangyayaring ito ay maaaring hinulaan. Sa katunayan, sa tulong ng anumang kemikal na reaksyon ay imposibleng baguhin ang isang elemento sa isa pa, ang mga atomo ng isang uri sa mga atomo ng ibang uri. Noong nakaraan, itinakda ng mga alchemist ang kanilang sarili ang gawaing ito, na nagsusumikap sa lahat ng mga gastos upang gawing ginto ang iba pang mga metal, tulad ng mercury. Nabigo ang mga alchemist na makamit ang tagumpay sa bagay na ito. Ngunit kung, sa tulong ng isang kemikal na reaksyon, hindi posible na ibahin ang anyo ng isang elemento sa isa pa, ang mga atom ng isang uri sa mga atomo ng ibang uri, nangangahulugan ito na ang mga atomo mismo, o sa halip ang kanilang mga pangunahing bahagi - ang nuclei - ay nananatili. hindi nagbabago sa panahon ng kemikal na reaksyon. Samakatuwid, hindi posible na ilabas ang napakalaking enerhiya na naipon sa nuclei ng mga atomo. At ang enerhiya na ito ay talagang napakahusay. Sa kasalukuyan, natutunan ng mga physicist na ilabas ang nuclear energy ng mga atomo ng uranium at ilang iba pang elemento. Nangangahulugan ito na posible na ngayong baguhin ang isang elemento sa isa pa. Kapag ang uranium atoms, na kinuha sa halagang 1 gramo lamang, ay pinaghiwalay, humigit-kumulang 10 milyong calories ng init ang inilalabas. Upang makakuha ng ganoong dami ng init, kakailanganing magsunog ng halos isa at kalahating tonelada ng magandang karbon. Maaaring isipin ng isa kung anong magagandang pagkakataon ang hawak ng paggamit ng nuclear (nuclear) na enerhiya.

Dahil ang pagbabagong-anyo ng mga atomo ng isang uri sa mga atomo ng ibang uri at ang pagpapakawala ng enerhiyang nuklear na nauugnay sa naturang pagbabago ay hindi na bahagi ng gawain ng kimika, ang enerhiyang nuklear ay hindi kasama sa enerhiya ng kemikal ng isang sangkap.

Kaya, ang kemikal na enerhiya ng mga halaman, na kung saan ay, bilang ito ay, conserved solar energy, ay maaaring ilabas at gamitin sa aming paghuhusga. Upang mailabas ang kemikal na enerhiya ng isang substansiya, na palitan ito ng hindi bababa sa bahagyang sa iba pang mga uri ng enerhiya, kinakailangan upang ayusin ang isang kemikal na proseso na magreresulta sa paggawa ng mga sangkap na ang enerhiya ng kemikal ay mas mababa kaysa sa enerhiya ng kemikal ng unang kinuha na mga sangkap. Sa kasong ito, ang bahagi ng kemikal na enerhiya ay maaaring ma-convert sa init, at ang huli na ito ay ginagamit sa isang thermal power plant na may pangwakas na layunin ng paggawa ng elektrikal na enerhiya.

May kaugnayan sa kahoy na panggatong - gulay na panggatong - tulad ng isang angkop na proseso ng kemikal ay ang proseso ng pagkasunog. Ang mambabasa ay tiyak na pamilyar sa kanya. Samakatuwid, maaalala lamang natin na ang pagkasunog o oksihenasyon ng isang sangkap ay ang kemikal na proseso ng pagsasama-sama ng sangkap na ito sa oxygen. Bilang resulta ng kumbinasyon ng isang nasusunog na sangkap na may oxygen, isang malaking halaga ng enerhiya ng kemikal ang inilabas - inilabas ang init. Ang init ay inilabas hindi lamang kapag nasusunog ang kahoy, kundi pati na rin sa anumang iba pang proseso ng pagkasunog o oksihenasyon. Kilalang-kilala, halimbawa, kung gaano karaming init ang inilalabas kapag nagsusunog ng dayami o karbon. Sa ating katawan, nangyayari rin ang mabagal na proseso ng oksihenasyon at samakatuwid ang temperatura sa loob ng katawan ay bahagyang mas mataas kaysa sa temperatura ng kapaligiran na karaniwang nakapaligid sa atin. Ang kalawang ng bakal ay isa ring proseso ng oksihenasyon. Ang init ay inilabas din dito, ngunit ang prosesong ito ay nagpapatuloy nang napakabagal na halos hindi natin napapansin ang pag-init.

Sa kasalukuyan, ang kahoy na panggatong ay halos hindi ginagamit sa industriya. Napakahalaga ng kagubatan para sa buhay ng mga tao upang payagan ang mga kahoy na masunog sa mga hurno ng mga steam boiler sa mga pabrika, pabrika at power plant. At ang lahat ng yamang kagubatan sa mundo ay hindi magtatagal kung magpasya silang gamitin ang mga ito para sa layuning ito. Sa ating bansa, ganap na magkakaibang gawain ang ginagawa: ang malawakang pagtatanim ng mga sinturon at kagubatan ay isinasagawa upang mapabuti ang klimatiko na kondisyon ng lugar.

Gayunpaman, ang lahat ng sinabi sa itaas tungkol sa pagbuo ng mga tisyu ng halaman dahil sa enerhiya ng solar ray at ang paggamit ng kemikal na enerhiya ng mga tisyu ng halaman upang makagawa ng init ay direktang nauugnay sa mga panggatong na malawakang ginagamit sa ating panahon sa industriya at, lalo na. , sa mga thermal power plant. Ang mga naturang gasolina ay pangunahing kinabibilangan ng: pit, kayumangging karbon at karbon. Ang lahat ng mga gatong na ito ay mga produkto ng pagkabulok ng mga patay na halaman, sa karamihan ng mga kaso na walang air access o may maliit na air access. Ang ganitong mga kondisyon para sa namamatay na mga bahagi ng mga halaman ay nilikha sa tubig, sa ilalim ng isang layer ng mga sediment ng tubig. Samakatuwid, ang pagbuo ng mga panggatong na ito ay kadalasang nangyayari sa mga latian, sa mga madalas na baha sa mababang lugar, sa mababaw o ganap na tuyong mga ilog at lawa.

Sa tatlong panggatong na nakalista sa itaas, ang pit ay ang pinakabatang pinanggalingan. Naglalaman ito ng isang malaking bilang ng mga bahagi ng halaman. Ang kalidad ng isang partikular na gasolina ay higit na nailalarawan sa pamamagitan ng calorific value nito. Ang calorific value, o calorific value, ay ang dami ng init, na sinusukat sa calories, na inilalabas kapag nasunog ang 1 kilo ng gasolina. Kung mayroon kami sa aming pagtatapon ng tuyong pit na hindi naglalaman ng kahalumigmigan, kung gayon ang calorific value nito ay bahagyang mas mataas kaysa sa calorific value ng kahoy na panggatong: ang dry peat ay may calorific value na mga 5,500 calories bawat 1 kilo, at kahoy na panggatong - mga 4,500 kinuha mula sa mga mina , kadalasang naglalaman ng maraming kahalumigmigan at samakatuwid ay may mas mababang calorific value. Ang paggamit ng pit sa mga planta ng kuryente ng Russia ay nagsimula noong 1914, nang itayo ang isang planta ng kuryente na pinangalanan sa natitirang Russian engineer na si R. E. Klasson, ang nagtatag ng isang bagong paraan ng pagkuha ng peat, ang tinatawag na hydraulic method. Pagkatapos ng Great October Socialist Revolution, naging laganap ang paggamit ng peat sa mga power plant. Ang mga inhinyero ng Russia ay nakabuo ng mga pinaka-makatwirang pamamaraan para sa pagkuha at pagsunog ng murang gasolina na ito, ang mga deposito na kung saan sa Russia ay napakahalaga, tulad ng paggawa ng mga air duct.

Ang isang mas lumang produkto ng agnas ng mga tisyu ng halaman kaysa sa pit ay ang tinatawag na brown coal. Gayunpaman, ang brown coal ay naglalaman pa rin ng mga selula ng halaman at mga bahagi ng halaman. Ang dry brown na karbon na may mababang nilalaman ng mga di-nasusunog na impurities - abo - ay may calorific value na higit sa 6,000 calories bawat 1 kilo, ibig sabihin, mas mataas pa kaysa sa kahoy na panggatong at tuyong pit. Sa katotohanan, ang brown coal ay isang gasolina na may mas mababang calorific value dahil sa makabuluhang moisture content at kadalasang mataas ang ash content. Sa kasalukuyan, ang brown coal ay isa sa mga pinakakaraniwang ginagamit na panggatong sa mundo. Napakalaki ng deposito nito sa ating bansa.

Tulad ng para sa mga mahahalagang gatong gaya ng langis at natural na gas, halos hindi na ginagamit ang mga ito. Tulad ng nasabi na, sa ating bansa ang paggamit ng mga reserbang gasolina ay isinasagawa na isinasaalang-alang ang mga interes ng lahat ng mga industriya, binalak at matipid. Hindi tulad ng mga bansa sa Kanluran, sa Russia ang mga power plant ay pangunahing nagsusunog ng mababang uri ng mga gasolina na hindi gaanong ginagamit para sa iba pang mga layunin. Kasabay nito, ang mga power plant, bilang panuntunan, ay itinayo sa mga lugar kung saan ginawa ang gasolina, na pumipigil sa malayong transportasyon. Ang mga inhinyero ng enerhiya ng Sobyet ay kailangang magtrabaho nang husto upang makabuo ng mga naturang aparato para sa pagsunog ng gasolina - mga firebox - na magpapahintulot sa paggamit ng mababang uri, basang gasolina.

Bakit tayo makakain ng mga hayop, fungi at halaman, at bakterya at iba pang mga hayop, sa turn, ay maaaring kumain sa ating katawan, na nagiging sanhi ng mga sakit at pathologies? Anong mga organiko at hindi organikong sangkap ang kailangan ng isang tao para sa normal na kagalingan? Kung wala ang mga elemento ng kemikal ay maaaring umiiral ang buhay sa Earth? Ano ang nangyayari sa panahon ng pagkalason ng mabibigat na metal? Mula sa araling ito matututunan mo kung ano ang mga elemento ng kemikal na bahagi ng mga buhay na organismo, kung paano ito ipinamamahagi sa katawan ng mga hayop at halaman, kung paano ang labis o kakulangan ng mga kemikal ay maaaring makaapekto sa buhay ng iba't ibang mga nilalang, alamin ang mga detalye tungkol sa micro- at macroelements at ang kanilang papel sa wildlife.

Paksa: Mga pangunahing kaalaman sa cytology

Aralin: Mga tampok ng kemikal na komposisyon ng cell

1. Kemikal na komposisyon ng cell

Ang mga selula ng mga buhay na organismo ay binubuo ng iba't ibang mga elemento ng kemikal.

Ang mga atomo ng mga elementong ito ay bumubuo ng dalawang klase ng mga kemikal na compound: inorganic at organic (tingnan ang Fig. 1).

kanin. 1. Kondisyonal na paghahati ng mga kemikal na sangkap na bumubuo sa isang buhay na organismo

Sa kasalukuyang kilalang 118 elemento ng kemikal, ang mga buhay na selula ay kinakailangang naglalaman ng 24 na elemento. Ang mga elementong ito ay bumubuo ng madaling matutunaw na mga compound sa tubig. Ang mga ito ay nakapaloob din sa mga bagay na walang buhay na kalikasan, ngunit ang ratio ng mga elementong ito sa buhay at walang buhay na bagay ay naiiba (Larawan 2).

kanin. 2. Kamag-anak na nilalaman ng mga elemento ng kemikal sa crust ng lupa at katawan ng tao

Sa walang buhay na kalikasan ang nangingibabaw na mga elemento ay oxygen, silikon, aluminyo At sosa.

Sa mga buhay na organismo ang mga pangunahing elemento ay hydrogen, oxygen, carbon At nitrogen. Bilang karagdagan, mayroong dalawang higit pang elemento na mahalaga para sa mga buhay na organismo, lalo na: posporus At asupre.

Ang 6 na elementong ito viz. carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, phosphorus At asupre (C, H, N, O, P, S) , tinawag organogenic, o sustansya, dahil sila ang bumubuo sa mga organikong compound, at ang mga elemento oxygen At hydrogen, bilang karagdagan, bumubuo sila ng mga molekula ng tubig. Ang mga compound ng biogenic na elemento ay bumubuo ng 98% ng masa ng anumang cell.

2. Anim na pangunahing elemento ng kemikal para sa isang buhay na organismo

Ang pinakamahalagang natatanging kakayahan ng mga elemento C, H, N, O ay na sila ay bumubuo ng malakas na covalent bond, at sa lahat ng mga atom na bumubuo ng covalent bond, sila ang pinakamagaan. Bilang karagdagan, ang carbon, nitrogen at oxygen ay bumubuo ng solong at dobleng mga bono, salamat sa kung saan maaari silang magbigay ng iba't ibang uri ng mga kemikal na compound. Ang mga carbon atom ay may kakayahang bumuo ng triple bond sa parehong iba pang carbon atoms at nitrogen atoms - sa hydrocyanic acid ang bond sa pagitan ng carbon at nitrogen ay triple (Fig. 3)

Figure 3. Structural formula ng hydrogen cyanide - hydrocyanic acid

Ipinapaliwanag nito ang pagkakaiba-iba ng mga carbon compound sa kalikasan. Bilang karagdagan, ang mga valence bond ay bumubuo ng isang tetrahedron sa paligid ng carbon atom (Larawan 4), dahil sa kung saan ang iba't ibang uri ng mga organikong molekula ay may iba't ibang mga three-dimensional na istruktura.

kanin. 4. Tetrahedral na hugis ng methane molecule. Sa gitna ay isang orange na carbon atom, na napapalibutan ng apat na asul na hydrogen atoms na bumubuo sa vertices ng isang tetrahedron.

Ang carbon lamang ang maaaring lumikha ng mga matatag na molekula na may iba't ibang mga pagsasaayos at sukat at isang malawak na pagkakaiba-iba ng mga functional na grupo (Larawan 5).

Figure 5. Halimbawa ng mga pormula ng istruktura ng iba't ibang carbon compound.

Humigit-kumulang 2% ng masa ng cell ay isinasaalang-alang ng mga sumusunod na elemento: potasa, sodium, calcium, chlorine, magnesium, iron. Ang natitirang mga elemento ng kemikal ay nakapaloob sa cell sa mas maliit na dami.

Kaya, ang lahat ng mga elemento ng kemikal, ayon sa kanilang nilalaman sa isang buhay na organismo, ay nahahati sa tatlong malalaking grupo.

3. Micro-, macro- at ultramicroelements sa isang buhay na organismo

Ang mga elemento, ang halaga nito ay hanggang sa 10-2% ng timbang ng katawan, ay macronutrients.

Yaong mga elemento na ang bahagi ay mula 10-2 hanggang 10-6 - mga microelement.

kanin. 6. Mga elemento ng kemikal sa isang buhay na organismo

Russian at Ukrainian na siyentipiko V. I. Vernadsky napatunayan na ang lahat ng nabubuhay na organismo ay may kakayahang sumipsip (mag-assimilate) ng mga elemento mula sa panlabas na kapaligiran at maipon (konsentrasyon) ang mga ito sa ilang mga organo at tisyu. Halimbawa, ang isang malaking bilang ng mga elemento ng bakas ay naipon sa atay, buto at kalamnan tissue.

4. Affinity ng microelements para sa ilang organ at tissue

Ang mga indibidwal na elemento ay may kaugnayan sa ilang partikular na organo at tisyu. Halimbawa, ang calcium ay naipon sa mga buto at ngipin. Mayroong maraming zinc sa pancreas. Mayroong maraming molibdenum sa mga bato. Barium sa retina. Iodine sa thyroid gland. Mayroong maraming manganese, bromine at chromium sa pituitary gland (tingnan ang talahanayan na "Akumulasyon ng mga elemento ng kemikal sa mga panloob na organo ng mga tao").

Para sa normal na paggana ng mga mahahalagang proseso, ang isang mahigpit na ratio ng mga elemento ng kemikal sa katawan ay kinakailangan. Kung hindi, ang matinding pagkalason ay nangyayari dahil sa isang kakulangan o labis na mga elemento ng biophilic.

5. Mga organismo na piling nag-iipon ng mga microelement

Ang ilang mga buhay na organismo ay maaaring maging mga tagapagpahiwatig ng kemikal na mga kondisyon sa kapaligiran dahil sa ang katunayan na sila ay pumipili ng ilang mga elemento ng kemikal sa mga organo at tisyu (Larawan 7, 8).

kanin. 7. Mga hayop na nag-iipon ng ilang elemento ng kemikal sa kanilang mga katawan. Mula kaliwa hanggang kanan: ray (calcium at strontium), rhizopods (barium at calcium), ascidian (vanadium)

kanin. 8. Mga halaman na nag-iipon ng ilang kemikal na elemento sa katawan. Mula kaliwa hanggang kanan: seaweed (iodine), buttercup (lithium), duckweed (radium)

6. Mga sangkap na bumubuo sa mga organismo

Mga kemikal na compound sa mga buhay na organismo

Ang mga elemento ng kemikal ay bumubuo ng mga di-organikong at organikong sangkap (tingnan ang diagram na "Mga sangkap na bumubuo sa mga buhay na organismo").

Mga di-organikong sangkap sa mga organismo: tubig at mineral (salt ions; cations: potassium, sodium, calcium at magnesium; anions: chlorine, sulfate anion, bicarbonate anion).

Organikong bagay: monomer (monosaccharides, amino acids, nucleotides, fatty acids at lipids) at polymers (polysaccharides, proteins, nucleic acids).

Sa mga di-organikong sangkap, ang cell ay naglalaman ng karamihan tubig(mula 40 hanggang 95%), kabilang sa mga organikong compound sa mga selula ng hayop ang nangingibabaw mga ardilya(10-20%), at sa mga selula ng halaman - polysaccharides (ang cell wall ay binubuo ng selulusa, at ang pangunahing reserbang nutrient ng mga halaman ay almirol).

Kaya, tiningnan natin ang mga pangunahing elemento ng kemikal na bumubuo sa mga buhay na organismo at ang mga compound na maaari nilang mabuo (tingnan ang Scheme 1).

Ang kahalagahan ng nutrients

Isaalang-alang natin ang kahalagahan ng mga sustansya para sa mga buhay na organismo (Larawan 9).

Elemento carbon(carbon) ay bahagi ng lahat ng mga organikong sangkap, ang kanilang batayan ay ang carbon skeleton. Elemento oxygen(oxygen) ay bahagi ng tubig at mga organikong sangkap. Elemento hydrogen(hydrogen) ay bahagi rin ng lahat ng mga organikong sangkap at tubig. Nitrogen(nitrogen) ay bahagi ng mga protina, nucleic acid at kanilang mga monomer (amino acids at nucleotides). Sulfur Ang (sulfur) ay bahagi ng mga amino acid na naglalaman ng asupre at gumaganap bilang ahente ng paglilipat ng enerhiya. Posporus ay bahagi ng ATP, nucleotides at nucleic acid, mineral salts ng phosphorus ay isang bahagi ng enamel ng ngipin, buto at kartilago tissue.

Mga aspeto ng ekolohiya ng pagkilos ng mga inorganikong sangkap

Ang problema sa pangangalaga sa kapaligiran ay pangunahing nauugnay sa pag-iwas sa polusyon sa kapaligiran ng iba't ibang mga di-organikong sangkap. Ang mga pangunahing pollutant ay mabibigat na metal, na naipon sa lupa at natural na tubig.

Ang mga pangunahing polusyon sa hangin ay oxides ng sulfur at nitrogen.

Bilang resulta ng mabilis na pag-unlad ng teknolohiya, ang dami ng mga metal na ginagamit sa produksyon ay tumaas nang husto. Mga metal pumapasok sa katawan ng tao, ay hinihigop sa dugo, at pagkatapos maipon sa mga organo at tisyu: atay, bato, buto at mga tisyu ng kalamnan. Ang mga metal ay inaalis sa katawan sa pamamagitan ng balat, bato at bituka. Mga metal ions na kabilang sa mga pinaka-nakakalason (tingnan ang listahan ng "Pinaka-nakakalason na ion", Fig. 10): mercury, uranium, cadmium, thallium At arsenic, maging sanhi ng talamak na talamak na pagkalason.

Ang grupo ng katamtamang nakakalason na mga metal ay marami rin (Larawan 11), kasama dito mangganeso, kromo, osmium, strontium At antimony. Ang mga elementong ito ay maaaring maging sanhi ng talamak na pagkalason na may medyo malubha, ngunit bihirang nakamamatay na klinikal na pagpapakita.

Mababang nakakalason na mga metal walang kapansin-pansing pagpili. Ang mga aerosol ng mga low-toxic na metal, halimbawa, alkali at alkaline earth metal, ay maaaring magdulot ng mga pagbabago sa baga.

Takdang-aralin

1. Anong mga elemento ng kemikal ang kasama sa mga buhay na organismo?

2. Anong mga grupo, depende sa dami ng isang elemento sa bagay na may buhay, nahahati sa mga elemento ng kemikal?

3. Pangalanan ang mga organogenic na elemento at bigyan sila ng pangkalahatang paglalarawan.

4. Anong mga elemento ng kemikal ang itinuturing na mga macroelement?

5. Anong mga elemento ng kemikal ang itinuturing na microelement?

6. Anong mga elemento ng kemikal ang itinuturing na ultramicroelements?

7. Talakayin sa mga kaibigan at pamilya kung paano nauugnay ang mga kemikal na katangian ng mga elemento ng kemikal sa kanilang papel sa mga buhay na organismo.

1. Alchemist.

2. Wikipedia.

3. Alchemist.

4. Internet portal Liveinternet. ru.

Mga sanggunian

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. General biology 10-11 grade Bustard, 2005.

2. Biology. ika-10 baitang. Pangkalahatang biology. Pangunahing antas / P. V. Izhevsky, O. A. Kornilova, T. E. Loschilina at iba pa - 2nd ed., binago. - Ventana-Graf, 2010. - 224 pp.

3. Belyaev D.K. Biology 10-11 grade. Pangkalahatang biology. Pangunahing antas. - 11th ed., stereotype. - M.: Edukasyon, 2012. - 304 p.

4. Biology ika-11 baitang. Pangkalahatang biology. Antas ng profile / V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin at iba pa - 5th ed., stereotype. - Bustard, 2010. - 388 p.

5. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biology 10-11 grade. Pangkalahatang biology. Pangunahing antas. - Ika-6 na ed., idagdag. - Bustard, 2010. - 384 p.

Periodic table

Tanong 1. Ano ang pagkakatulad ng mga biological system at mga bagay na walang buhay?
Ang pangunahing pagkakatulad ay ang pagkakaugnay ng komposisyon ng kemikal. Ang karamihan sa mga elemento ng kemikal na kilala hanggang ngayon ay natagpuan kapwa sa mga buhay na organismo at sa walang buhay na kalikasan. Walang mga atomo na katangian lamang ng mga buhay na sistema. Gayunpaman, ang nilalaman ng mga tiyak na elemento sa buhay at walang buhay na kalikasan ay naiiba nang husto. Ang mga organismo (mula sa bakterya hanggang sa vertebrates) ay may kakayahang piliing mag-ipon ng mga elemento na kinakailangan para sa buhay.
Posible, gayunpaman, upang matukoy ang isang hanay ng mga katangian na likas sa lahat ng nabubuhay na nilalang at makilala ang mga ito mula sa mga katawan ng walang buhay na kalikasan. Ang mga nabubuhay na bagay ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang espesyal na anyo ng pakikipag-ugnayan sa kapaligiran - metabolismo. Ito ay batay sa magkakaugnay at balanseng proseso ng asimilasyon (anabolismo) at dissimilation (catabolism). Ang mga prosesong ito ay naglalayong i-renew ang mga istruktura ng katawan, gayundin ang pagbibigay ng iba't ibang aspeto ng buhay nito ng mga kinakailangang sustansya at enerhiya. Ang isang kinakailangan para sa metabolismo ay ang supply ng ilang mga kemikal na compound mula sa labas, ibig sabihin, ang pagkakaroon ng organismo bilang isang bukas na sistema.
Kapansin-pansin, ang mga bagay na walang buhay ay maaaring magpakita ng ilang mga katangian na higit na katangian ng mga nabubuhay na bagay. Kaya, ang mga mineral na kristal ay may kakayahang paglaki at metabolismo sa kapaligiran, at ang posporus ay maaaring "mag-imbak" ng liwanag na enerhiya. Ngunit walang isang inorganikong sistema ang nagtataglay ng buong hanay ng mga tampok na likas sa isang buhay na organismo.

Tanong 2. Ilista ang mga bioelement at ipaliwanag ang kahalagahan nito sa pagbuo ng bagay na may buhay.
Ang mga bioelement (organogens) ay kinabibilangan ng oxygen, carbon, hydrogen, nitrogen, phosphorus at sulfur. Binubuo nila ang batayan ng mga protina, lipid, carbohydrates, nucleic acid at iba pang mga organikong sangkap. Para sa lahat ng mga organikong molekula, ang mga carbon atom na bumubuo sa balangkas ay partikular na kahalagahan. Ang iba't ibang grupo ng kemikal na nabuo ng iba pang bioelement ay nakakabit sa balangkas na ito. Depende sa komposisyon at pag-aayos ng mga naturang grupo, ang mga organikong molekula ay nakakakuha ng mga indibidwal na katangian at pag-andar. Halimbawa, ang mga amino acid ay naglalaman ng nitrogen sa malalaking dami, at ang mga nucleic acid ay naglalaman ng phosphorus.
Ang isang mas mataas na nilalaman ng ilang mga elemento ng kemikal ay natagpuan sa mga selula ng ilang mga organismo. Halimbawa, ang bakterya ay nakakaipon ng mangganeso, seaweed - yodo, duckweed - radium, mollusks at crustaceans - tanso, vertebrates - bakal.
Ang mga elemento ng kemikal ay bahagi ng mga organikong compound. Ang carbon, oxygen at hydrogen ay kasangkot sa pagbuo ng carbohydrate at fat molecules. Bilang karagdagan sa mga elementong ito, ang mga molekula ng protina ay naglalaman ng nitrogen at asupre, at ang mga molekula ng nucleic acid ay naglalaman ng posporus at nitrogen. Ang mga iron at tanso ay kasama sa mga molekula ng oxidative enzymes, ang magnesium ay kasama sa chlorophyll molecule, ang iron ay bahagi ng hemoglobin, yodo ay bahagi ng thyroid hormone - thyroxine, zinc ay bahagi ng insulin - ang pancreatic hormone, cobalt ay bahagi ng bitamina B 12.
Ang mga elemento ng kemikal na nakikibahagi sa mga proseso ng metabolic at may binibigkas na biological na aktibidad ay tinatawag na biogenic.

Tanong 3. Ano ang microelements? Magbigay ng mga halimbawa at ilarawan ang biyolohikal na kahalagahan ng mga elementong ito.
Maraming elemento ng kemikal ang nakapaloob sa mga buhay na sistema sa napakaliit na dami (mga fraction ng isang porsyento ng kabuuang masa). Ang mga naturang sangkap ay tinatawag na microelement.
Mga Microelement: Cu, B, Co, Mo, Mn, Ni, Br, atbp. ako at iba pa. Ang kanilang kabuuang bahagi sa cell ay higit sa 0.1%; ang konsentrasyon ng bawat isa ay hindi hihigit sa 0.001%. Ito ay mga metal ions na bahagi ng biologically active substances (hormones, enzymes, atbp.). Ang mga halaman, fungi, bacteria ay nakakakuha ng mga microelement mula sa lupa at tubig; hayop - pangunahin na may pagkain. Para sa karamihan, ang mga microelement ay bahagi ng mga protina at biologically active substance (mga hormone, bitamina). Halimbawa, ang zinc ay matatagpuan sa pancreatic hormone insulin, at yodo ay matatagpuan sa thyroxine (thyroid hormone). Ang Cobalt ay ang pinakamahalagang sangkap ng bitamina B 12. Ang bakal ay bahagi ng humigit-kumulang pitumpung protina sa katawan, ang tanso ay bahagi ng dalawampung protina, atbp.
Ang isang mas mataas na nilalaman ng ilang mga elemento ng kemikal ay natagpuan sa mga selula ng ilang mga organismo. Halimbawa, ang bakterya ay nakakaipon ng mangganeso, seaweed - yodo, duckweed - radium, mollusks at crustaceans - tanso, vertebrates - bakal. Ultramicroelements: uranium, ginto, beryllium, mercury, cesium, selenium at iba pa. Ang kanilang konsentrasyon ay hindi hihigit sa 0.000001%. Ang pisyolohikal na papel ng marami sa kanila ay hindi pa naitatag.

Tanong 4. Paano makakaapekto ang kakulangan ng anumang microelement sa mahahalagang aktibidad ng selula at katawan? Magbigay ng mga halimbawa ng mga naturang phenomena.
Ang kakulangan ng anumang microelement ay humahantong sa pagbaba sa synthesis ng organikong bagay na naglalaman ng microelement na ito. Bilang isang resulta, ang mga proseso ng paglago, metabolismo, pagpaparami, atbp ay nagambala. Ang kakulangan ng boron ay nagiging sanhi ng pagkamatay ng apical buds sa mga halaman. Ang pangunahing pag-andar ng bakal sa katawan ay ang transportasyon ng oxygen at pakikilahok sa mga proseso ng oxidative (sa pamamagitan ng dose-dosenang mga oxidative enzymes). Ang bakal ay bahagi ng hemoglobin, myoglobin, at cytochromes. Ang bakal ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga proseso ng paglabas ng enerhiya, sa pagtiyak ng immune reaksyon ng katawan, at sa metabolismo ng kolesterol. Sa kakulangan ng zinc, ang pagkakaiba-iba ng cell, paggawa ng insulin, ang pagsipsip ng bitamina E ay may kapansanan, at ang pagbabagong-buhay ng mga selula ng balat ay may kapansanan. Ang zinc ay may mahalagang papel sa pagproseso ng alkohol, kaya ang kakulangan nito sa katawan ay nagiging sanhi ng isang predisposisyon sa alkoholismo (lalo na sa mga bata at kabataan). Ang zinc ay bahagi ng insulin. isang bilang ng mga enzyme na kasangkot sa hematopoiesis.
Ang kakulangan ng selenium ay maaaring humantong sa kanser sa mga tao at hayop. Sa pamamagitan ng pagkakatulad sa mga kakulangan sa bitamina, ang mga naturang sakit ay tinatawag na microelementoses.

Tanong 5. Sabihin sa amin ang tungkol sa mga ultramicroelement. Ano ang kanilang nilalaman sa katawan? Ano ang nalalaman tungkol sa kanilang papel sa mga buhay na organismo?
Mga ultramicroelement- ito ay mga elemento na nakapaloob sa cell sa hindi gaanong dami (ang konsentrasyon ng bawat isa ay hindi lalampas sa isang milyon ng isang porsyento). Kabilang dito ang uranium, radium, ginto, pilak, mercury, beryllium, arsenic, atbp.
Ang arsenic ay inuri bilang isang kondisyon na mahalaga, immunotoxic na elemento. Ito ay kilala na ang arsenic ay naglalaman ng mga protina (cysteine, glutamine), lipoic acid. Ang arsenic ay nakakaapekto sa mga proseso ng oxidative sa mitochondria at nakikibahagi sa maraming iba pang mahahalagang biological na proseso, ito ay bahagi ng mga enzyme na nagpoprotekta sa mga lamad ng ating mga selula mula sa oksihenasyon at kinakailangan para sa kanilang normal na paggana.
Sa katawan, ang lithium ay nagtataguyod ng pagpapalabas ng magnesiyo mula sa mga cellular na "depot" at pinipigilan ang paghahatid ng mga nerve impulses, sa gayon ay bumababa. excitability ng nervous system. Ang lithium ay nakakaapekto rin sa mga proseso ng neuroendocrine, metabolismo ng taba at karbohidrat.
Ang Vanadium ay nakikibahagi sa regulasyon ng metabolismo ng carbohydrate at ang cardiovascular system at kasangkot din sa metabolismo ng tissue ng buto at ngipin. Ang pisyolohikal na papel ng karamihan sa mga ultraelement ay hindi pa naitatag. Posible na ito ay ganap na wala, at pagkatapos ay ang ilan sa mga ultramicroelement ay simpleng impurities ng mga buhay na organismo. Maraming ultramicroelement ang nakakalason sa mga tao at hayop sa ilang partikular na konsentrasyon, halimbawa, pilak, titanium, arsenic, atbp.

Tanong 6. Magbigay ng mga halimbawa ng biochemical endemic na kilala mo. Ipaliwanag ang mga dahilan ng kanilang pinagmulan.
Mga biochemical endemic- ito ay mga sakit ng halaman, hayop at tao na nauugnay sa isang malinaw na kakulangan o labis ng anumang elemento ng kemikal sa kapaligiran. Bilang resulta, nagkakaroon ng microelementosis o ilang iba pang mga karamdaman. Kaya, sa maraming lugar ng ating bansa ang dami ng yodo sa tubig at lupa ay makabuluhang nabawasan. Ang kakulangan ng yodo ay humahantong sa isang pagbawas sa synthesis ng hormone thyroxine, sinusubukan na mabawi ang kakulangan nito, lumalaki (bumubuo ang endemic goiter). Kasama sa iba pang mga halimbawa ang kakulangan ng selenium sa lupa ng ilang rehiyon ng Mongolia, gayundin ang labis na mercury sa tubig ng ilang ilog ng bundok sa Chile at Ceylon. Mayroong labis na fluoride sa tubig ng maraming lugar, na humahantong sa sakit sa ngipin - fluorosis.
Ang isa sa mga anyo ng biochemical endemics ay maaaring ituring na isang labis na radioactive na elemento sa lugar ng Chernobyl nuclear power plant at mga lugar na nakalantad sa matinding radio irradiation, halimbawa,

Mga tampok ng kemikal na komposisyon ng cell

1. Ano ang elementong kemikal?
2. Ilang elemento ng kemikal ang kasalukuyang kilala?
3. Anong mga substance ang tinatawag na inorganic?
4. Anong mga compound ang tinatawag na organic?
5. Anong mga kemikal na bono ang tinatawag na covalent?

Humigit-kumulang 2% ng masa ng cell ay binibilang ng mga sumusunod na walong elemento: potassium, sodium, calcium, chlorine, magnesium, iron, phosphorus at sulfur Ang natitirang mga elemento ng kemikal ay nakapaloob sa cell sa napakaliit na dami.

Nilalaman ng aralin mga tala ng aralin at pagsuporta sa frame ng mga pamamaraan ng pagpapabilis ng presentasyon ng aralin at mga interactive na teknolohiya sa mga saradong pagsasanay (para sa paggamit ng guro lamang) pagtatasa Magsanay mga gawain at pagsasanay, pagsusuri sa sarili, mga workshop, laboratoryo, mga kaso antas ng kahirapan ng mga gawain: normal, mataas, olympiad na takdang-aralin Mga Ilustrasyon mga ilustrasyon: mga video clip, audio, mga litrato, mga graph, mga talahanayan, mga komiks, mga multimedia abstract, mga tip para sa mausisa, mga cheat sheet, katatawanan, mga talinghaga, mga biro, mga kasabihan, mga crossword, mga quote Mga add-on external independent testing (ETT) textbooks basic at karagdagang thematic holidays, slogans articles national features dictionary of terms other Para lamang sa mga guro

1. Ano ang elementong kemikal?

Sagot. Ang elementong kemikal ay isang koleksyon ng mga atom na may parehong nuclear charge at ang bilang ng mga proton na tumutugma sa serial (atomic) number sa periodic table. Ang bawat elemento ng kemikal ay may sariling pangalan at simbolo, na ibinigay sa Periodic Table of the Elements ni Dmitry Ivanovich Mendeleev

2. Ilang kemikal na elemento ang kilala sa kasalukuyan?

Sagot. Humigit-kumulang 90 elemento ng kemikal ang natukoy sa kalikasan Bakit napakarami? Dahil sa mga elemento na may serial number na mas mababa sa 92 (bago ang uranium), ang technetium (43) at francium (87) ay wala sa kalikasan. Halos walang astatine (85) Sa kabilang banda, parehong neptunium (93) at plutonium (94) (hindi matatag na mga elemento ng transuranium) ay matatagpuan sa kalikasan kung saan nangyayari ang mga uranium ores. Ang lahat ng mga elemento na sumusunod sa plutonium Pu sa periodic table ni D.I Mendeleev ay ganap na wala sa crust ng lupa, bagaman ang ilan sa mga ito ay walang alinlangan na nabuo sa kalawakan sa panahon ng mga pagsabog ng supernova. Ngunit hindi sila nabubuhay nang matagal...

Sa ngayon, ang mga siyentipiko ay nakapag-synthesize ng 26 na elemento ng transuranium, na nagsisimula sa neptunium (N=93) at nagtatapos sa numero ng elemento N=118 (ang numero ng elemento ay tumutugma sa bilang ng mga proton sa atomic nucleus at ang bilang ng mga electron sa paligid ng atomic nucleus) .

Ang mga elemento ng kemikal na transuranium 93 hanggang 100 ay ginawa sa mga nuclear reactor, at ang iba ay nakuha bilang resulta ng mga reaksyong nuklear sa mga particle accelerator.

3. Anong mga substance ang tinatawag na inorganic?

Sagot. Ang mga inorganic na sangkap (inorganic compound) ay mga kemikal na compound na hindi organic, iyon ay, hindi naglalaman ng carbon, gayundin ang ilang carbon-containing compounds (carbides, cyanides, carbonates, carbon oxides at ilang iba pang mga substance na ayon sa kaugalian ay inuri bilang inorganic). Ang mga di-organikong sangkap ay walang carbon skeleton na katangian ng mga organikong sangkap.

4. Anong mga compound ang tinatawag na organic?

Sagot. Mga organikong compound, mga organikong sangkap - isang klase ng mga kemikal na compound na naglalaman ng carbon (maliban sa mga carbides, carbonic acid, carbonates, carbon oxides at cyanides). Ang mga organikong compound, bilang karagdagan sa carbon, ay kadalasang naglalaman ng mga elemento ng hydrogen, oxygen, nitrogen, at mas madalas - sulfur, phosphorus, halogens at ilang mga metal (hiwalay o sa iba't ibang mga kumbinasyon).

5. Anong mga kemikal na bono ang tinatawag na covalent?

Sagot. Ang covalent bond (atomic bond, homeopolar bond) ay isang kemikal na bono na nabuo sa pamamagitan ng overlap (pagbabahagi) ng isang pares ng valence electron clouds. Ang mga ulap ng elektron (mga electron) na nagbibigay ng komunikasyon ay tinatawag na isang karaniwang pares ng elektron.

Ang mga katangiang katangian ng isang covalent bond - directionality, saturation, polarity, polarizability - matukoy ang kemikal at pisikal na katangian ng mga compound.

Ang direksyon ng koneksyon ay tinutukoy ng molekular na istraktura ng sangkap at ang geometric na hugis ng molekula nito. Ang mga anggulo sa pagitan ng dalawang bono ay tinatawag na mga anggulo ng bono.

Ang saturability ay ang kakayahan ng mga atomo na bumuo ng limitadong bilang ng mga covalent bond. Ang bilang ng mga bono na nabuo ng isang atom ay limitado sa bilang ng mga panlabas na atomic orbital nito.

Ang polarity ng bono ay dahil sa hindi pantay na pamamahagi ng density ng elektron dahil sa mga pagkakaiba sa electronegativity ng mga atomo. Sa batayan na ito, ang mga covalent bond ay nahahati sa non-polar at polar.

Ang polarizability ng isang bono ay ipinahayag sa displacement ng mga bond electron sa ilalim ng impluwensya ng isang panlabas na electric field, kasama na ang isa pang reacting particle. Ang polarizability ay tinutukoy ng electron mobility. Ang polarity at polarizability ng mga covalent bond ay tumutukoy sa reaktibiti ng mga molekula patungo sa mga polar reagents.

Mga tanong pagkatapos ng §6

1. Bakit masasabing ang kemikal na komposisyon ng isang cell ay isang kumpirmasyon ng pagkakaisa ng buhay na kalikasan at ng komunidad ng buhay at walang buhay na kalikasan?

Sagot. Mga kemikal na elemento ng cell. Ang kemikal na komposisyon ng mga cell ng iba't ibang mga organismo at kahit na mga cell na gumaganap ng iba't ibang mga function sa isang multicellular organism ay maaaring magkaiba nang malaki sa isa't isa. Kasabay nito, ang iba't ibang mga cell ay naglalaman ng halos parehong mga elemento ng kemikal. Ang pagkakapareho ng elementong kemikal na komposisyon ng mga selula ng iba't ibang organismo ay nagpapatunay sa pagkakaisa ng buhay na kalikasan. Kasabay nito, walang isang elemento ng kemikal na nakapaloob sa mga buhay na organismo na hindi matatagpuan sa mga katawan ng walang buhay na kalikasan. Ito ay nagpapahiwatig ng pagkakapareho ng buhay at walang buhay na kalikasan.

2. Anong mga elemento ang itinuturing na macronutrients?

Sagot. Ang mga macroelement ay mga elemento ng kemikal na nakapaloob sa katawan ng mga nabubuhay na organismo sa mga konsentrasyon mula 0.001% hanggang 70%. Kabilang sa mga macroelement ang: oxygen, hydrogen, carbon, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, sulfur, magnesium, sodium, chlorine, iron, atbp.

3. Ano ang pagkakaiba ng microelements at ultramicroelements?

Sagot. Ang pangunahing pagkakaiba ay nasa porsyento: para sa macroelements ito ay higit sa 0.01%, para sa microelements ito ay mas mababa sa 0.001%. Ang mga ultramicroelement ay nakapaloob sa mas maliit na dami - mas mababa sa 0.0000001%. Kabilang sa mga ultramicroelement ang ginto, pilak, mercury, platinum, cesium, at selenium. Ang mga function ng ultramicroelements ay kasalukuyang hindi gaanong nauunawaan. Kabilang sa mga microelement ang bromine, iron, iodine, cobalt, manganese, copper, molibdenum, selenium, fluorine, chromium, zinc. Kung mas mababa ang konsentrasyon ng isang sangkap sa katawan, mas mahirap matukoy ang biological na papel nito.

4. Bakit pinaniniwalaang ang carbon ang kemikal na batayan ng buhay?

Sagot. Ang carbon ay may natatanging mga katangian ng kemikal na mahalaga sa buhay. Ang kumbinasyon ng mga katangian ng isang atom - ang laki at bilang ng mga hindi magkapares na electron sa panlabas na orbital - ay nagbibigay-daan sa pagbuo ng iba't ibang mga organikong compound. mga compound ng iba't ibang komposisyon ng kemikal, istraktura, haba at hugis ng mga molekula. Bumubuo sila ng mga kumplikadong compound ng kemikal na naiiba sa istraktura at pag-andar.