Shtanko T.Yu. № 221-987-502

Mavzu: Hujayraning kimyoviy tarkibi. Uglevodlar, lipidlar, ularning hujayra faoliyatidagi roli .

Dars lug'ati: monosaxaridlar, oligosakkaridlar, polisaxaridlar, lipidlar, mumlar, fosfolipidlar.

Shaxsiy natijalar: shakllanishi kognitiv qiziqishlar va tirik tabiatni o‘rganish motivlari. Intellektual qobiliyat va ijodiy qobiliyatlarni rivojlantirish.

Meta-mavzu natijalari: taqqoslash, xulosa chiqarish, asoslash, tushunchalarni ta'riflash ko'nikmalarini shakllantirish.

Mavzu natijalari: uglevodlar va lipidlarning strukturaviy xususiyatlari va funktsiyalarini tavsiflash;ularning hujayra hayotidagi roli.

UUD: fikrlashning mantiqiy zanjirini qurish, taqqoslash, tushunchalarni o'zaro bog'lash.

Darsning maqsadi: talabalarni uglevodlarning tuzilishi, tasnifi va vazifalari, lipidlarning xilma-xilligi va vazifalari bilan tanishtirish.

Darslar davomida: bilimlarni tekshirish

Hujayraning kimyoviy tarkibini aytib bering.

Nima uchun hujayraning kimyoviy tarkibi tirik tabiat va tirik va jonsiz tabiat birligining tasdig'idir, deb aytishimiz mumkin?

Nima uchun uglerod hayotning kimyoviy asosi hisoblanadi?

Kimyoviy elementlarning hujayradagi kontsentratsiyasining ortib borish tartibida to'g'ri ketma-ketligini tanlang:

a) yod-uglerod-oltingugurt; b) temir-mis-kaliy;

v) fosfor-magniy-rux; d) ftor-xlor-kislorod.

Qaysi elementning etishmasligi bolalarda oyoq-qo'llarning shakli o'zgarishiga olib kelishi mumkin?

a) temir; b) kaliy; c) magniy; d) kaltsiy.

Suv molekulasining tuzilishi va uning hujayradagi vazifalarini aytib bering.

Suv erituvchidir. Polar suv molekulalari boshqa moddalarning qutbli molekulalarini eritadi. Suvda eriydigan moddalar deyiladigidrofil , suvda erimaydi– hidrofobik .

Yuqori o'ziga xos issiqlik quvvati. Tanaffus uchun vodorod aloqalari so'rilishi kerak bo'lgan suv molekulalarini ushlab turish katta miqdorda energiya. Suvning bu xususiyati parvarish qilishni ta'minlaydi issiqlik balansi organizmda.

Issiqlik o'tkazuvchanligi.

Suv deyarli siqilmaydi, turgor bosimini ta'minlaydi.

Kogeziya va sirt tarangligi. Vodorod aloqalari suvning yopishqoqligini va boshqa moddalar molekulalari bilan yopishishini ta'minlaydi. Yopishqoq kuchlar tufayli suv yuzasida sirt tarangligi bilan ajralib turadigan plyonka hosil bo'ladi.

Uchta holatda bo'lishi mumkin.

Zichlik. Sovutganda suv molekulalarining harakati sekinlashadi. Vodorod aloqalarining soni maksimal bo'ladi. Suv 4 gradusda eng katta zichlikka ega. Muzlagan suv kengayadi (vodorod bog'larini hosil qilish uchun bo'sh joy kerak), uning zichligi pasayadi, shuning uchun muz suv yuzasida suzadi.

Qafasdagi suvning funktsiyalarini tanlang:

a) energiya d) qurilish

b) fermentativ e) moylash

c) transport e) termoregulyatsiya

Faqat tanlang jismoniy xususiyatlar suv:

a) dissotsiatsiya qilish qobiliyati

b) tuzlarning gidrolizlanishi

c) zichlik

d) issiqlik o'tkazuvchanligi

e) elektr o'tkazuvchanligi

e) elektron donatsiyasi

Embrion hujayralarida suv miqdori 97,55% ni tashkil qiladi; sakkiz oy - 83%; yangi tug'ilganlar - 74%; kattalar - 66% (suyaklar - 20%, jigar - 70%, miya -86%). Suv miqdori metabolizm tezligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.

Eritmalarning kislotaligi yoki asosligi qanday aniqlanadi, ayting? (H ionlarining kontsentratsiyasi)

Bu konsentratsiya qanday ifodalanadi? (Ushbu kontsentratsiya pH qiymati yordamida ifodalanadi)

Neytral reaktsiya pH = 7

Kislotali pH 7 dan past

Asosiy pH 7 dan yuqori

pH shkalasi darajasi 14 gacha

Hujayralardagi pH qiymati 7. 1-2 birlik o'zgarishi hujayra uchun zararli.

Hujayralarda pH doimiyligi qanday saqlanadi (ularning tarkibidagi buferlik xususiyatlari tufayli saqlanadi).

Bufer Kuchsiz kislota va uning eruvchan tuzi aralashmasidan iborat eritma eritma deyiladi. Kislotalik (H ionlarining kontsentratsiyasi) oshganda, tuzdan hosil bo'lgan erkin anionlar erkin H ionlari bilan osongina birlashadi va ularni eritmadan chiqaradi. Kislotalik pasayganda, qo'shimcha H ionlari ajralib chiqadi.

Organizmning bufer tizimlarining tarkibiy qismlari bo'lgan ionlar, ularning xususiyatlarini aniqlaydi - metabolizm natijasida kislotali va ishqoriy mahsulotlar hosil bo'lishiga qaramay, pH ni ma'lum darajada (neytralga yaqin) ushlab turish qobiliyati.

Ayting-chi, gomeostaz nima?

Yangi materialni o'rganish.

Taqdim etilgan moddalarni guruhlarga taqsimlang. Qaysi tarqatish printsipidan foydalanganingizni tushuntiring?

Riboza, gemoglobin, xitin, tsellyuloza, albumin, xolesterin, murein, glyukoza, fibrin, testosteron, kraxmal, glikogen, saxaroza

Uglevodlar

Lipidlar (yog'lar)

Sincaplar

riboza

xolesterin

gemoglobin

xitin

testosteron

albumin

tsellyuloza

fibrin

murein

glyukoza

kraxmal

glikogen

saxaroza

Bugun biz uglevodlar va lipidlar haqida gapiramiz

Uglevodlarning umumiy formulasi C (HO) glyukoza C H O

Siz aniqlagan uglevodlarga qarang va ularni 3 guruhga ajratishga harakat qiling. Qaysi tarqatish printsipidan foydalanganingizni tushuntiring?

Monosaxaridlar

Disaxaridlar

Polisaxaridlar

riboza

saxaroza

xitin

glyukoza

tsellyuloza

murein

kraxmal

glikogen

Farqi nimada? Polimer haqida tushuncha bering.

Chizmalar bilan ishlash:

(3-9-betlar) 8-rasm 9-rasm 10-rasm

Uglevodlarning funktsiyalari

Hujayradagi uglevodlarning qiymatlari

Funksiyalar

Uglevod molekulasining fermentativ parchalanishi 17,5 kJ ni chiqaradi

energiya

Ortiqcha bo'lsa, uglevodlar hujayrada kraxmal va glikogen shaklida topiladi. Uglevodlarning parchalanishining kuchayishi urug'larning unib chiqishi, uzoq muddatli ro'za tutish va mushaklarning intensiv ishlashi paytida sodir bo'ladi.

saqlash

Uglevodlar hujayra devorlarining bir qismi bo'lib, artropodlarning xitin qoplamasini hosil qiladi, bakteriyalarning kirib borishini oldini oladi va o'simliklar zararlanganda chiqariladi.

himoya qiluvchi

Tsellyuloza, xitin, murein hujayra devorlarining bir qismidir. Chitin artropodlarning qobig'ini hosil qiladi

qurilish, plastmassa

Hujayrani aniqlash jarayonlarida ishtirok etadi, signallarni qabul qiladi muhit, glikoproteinlarning bir qismi

retseptor, signalizatsiya

Lipidlar yog'ga o'xshash moddalardir.

Ularning molekulalari qutbsiz, hidrofobik va organik erituvchilarda eriydi.

Tuzilishiga ko'ra ular oddiy va murakkablarga bo'linadi.

Oddiy: neytral lipidlar (yog'lar), mumlar, sterollar, steroidlar.

neytral lipidlar (yog'lar) quyidagilardan iborat: 11-rasmga qarang

Murakkab lipidlar tarkibida lipid bo'lmagan komponent mavjud. Eng muhimi: fosfolipidlar, glikolipidlar (hujayra membranalarida)

Lipidlarning funktsiyalari

Moslik:

Funktsiya tavsifi nomi

1) hujayra membranalarining bir qismidir A) energiya

2) 1g oksidlanganda. 38,9 kJ yog 'ajraladi B) suv manbai

3) o'simlik va hayvon hujayralarida yotqizilgan B) tartibga soluvchi

4) teri osti yog 'to'qimasi organlarni gipotermiya va zarbadan himoya qiladi. D) saqlash

5) lipidlarning bir qismi gormonlar D) qurilish

6) 1g yog' oksidlanganda 1g dan ortiq suv ajralib chiqadi E) himoya

Mahkamlash:

savollar 37-bet № 1 - 3; b.39 № 1 - 4.

D/Z: §9; §10

Nima uchun biz hayvonlarni, qo'ziqorinlarni va o'simliklarni iste'mol qilishimiz mumkin, va bakteriyalar va boshqa hayvonlar, o'z navbatida, bizning tanamizni oziqlantirishi mumkin, kasallik va patologiyalarni keltirib chiqaradi? Ular organik va organik emas organik moddalar odamlar normal farovonlikka muhtojmi? Qaysi kimyoviy elementlarsiz Yerda hayot mavjud bo'lishi mumkin? Og'ir metallar bilan zaharlanish paytida nima sodir bo'ladi? Ushbu darsdan siz qanday kimyoviy elementlar tirik organizmlarning bir qismi ekanligi, ularning hayvonlar va o'simliklar tanasida qanday tarqalishi, ortiqcha yoki etishmasligi haqida bilib olasiz. kimyoviy moddalar turli jonzotlarning hayotiy faoliyatiga ta'sir ko'rsatishi, mikro va makroelementlar va ularning hayvonot dunyosidagi roli haqida batafsil ma'lumot olishi mumkin.

Mavzu: Sitologiya asoslari

Dars: Xususiyatlar kimyoviy tarkibi hujayralar

1. Hujayraning kimyoviy tarkibi

Tirik organizmlarning hujayralari turli xillardan iborat kimyoviy elementlar.

Bu elementlarning atomlari kimyoviy birikmalarning ikki sinfini hosil qiladi: noorganik va organik (1-rasmga qarang).

Guruch. 1. Tirik organizmni tashkil etuvchi kimyoviy moddalarning shartli bo'linishi

Hozirgi vaqtda ma'lum bo'lgan 118 ta kimyoviy elementdan tirik hujayralar 24 ta elementni o'z ichiga oladi. Bu elementlar suv bilan oson eriydigan birikmalar hosil qiladi. Ular jonsiz tabiat jismlarida ham uchraydi, lekin bu elementlarning tirik va jonsiz materiyadagi nisbati farqlanadi (2-rasm).

Guruch. 2. Kimyoviy elementlarning nisbiy tarkibi er qobig'i va inson tanasi

Jonsiz tabiatda ustun elementlar kislorod, kremniy, alyuminiy Va natriy.

Tirik organizmlarda asosiy elementlar hisoblanadi vodorod, kislorod, uglerod Va azot. Bundan tashqari, tirik organizmlar uchun yana ikkita muhim element mavjud, xususan: fosfor Va oltingugurt.

Ushbu 6 element, ya'ni. uglerod, vodorod, azot, kislorod, fosfor Va oltingugurt (C, H, N, O, P, S) , chaqirildi organogen, yoki ozuqa moddalari, chunki ular bir qismi bo'lganlardir organik birikmalar, va elementlar kislorod Va vodorod, bundan tashqari, ular suv molekulalarini hosil qiladi. Biogen elementlarning birikmalari har qanday hujayra massasining 98% ni tashkil qiladi.

2. Tirik organizm uchun oltita asosiy kimyoviy element

Elementlarning eng muhim farqlovchi qobiliyati C, H, N, O ular kuchli rishtalarni hosil qiladi valent bog'lanishlar, va hosil bo'lgan barcha atomlardan kovalent aloqalar, ular eng engildir. Bundan tashqari, uglerod, azot va kislorod bitta va qo'sh bog'larni hosil qiladi, buning natijasida ular turli xil moddalarni berishi mumkin. kimyoviy birikmalar. Uglerod atomlari, shuningdek, boshqa uglerod atomlari va azot atomlari bilan uch tomonlama bog'lanishga qodir - gidrosiyan kislotasida uglerod va azot o'rtasidagi bog'lanish uch baravar bo'ladi (3-rasm).

Shakl 3. Vodorod siyanidining tuzilish formulasi - gidrosiyan kislotasi

Bu tabiatdagi uglerod birikmalarining xilma-xilligini tushuntiradi. Bundan tashqari, valentlik bog'lanishlar uglerod atomi atrofida tetraedr hosil qiladi (4-rasm), shuning uchun har xil turdagi organik molekulalar turli xil uch o'lchovli tuzilmalarga ega.

Guruch. 4. Metan molekulasining tetraedr shakli. Markazda to'q sariq rangli uglerod atomi joylashgan bo'lib, tetraedrning uchlarini tashkil etuvchi to'rtta ko'k vodorod atomlari bilan o'ralgan.

Faqat uglerod turli xil konfiguratsiya va o'lchamdagi va turli xil funktsional guruhlarga ega barqaror molekulalarni yaratishi mumkin (5-rasm).

Shakl 5. Turli xil uglerod birikmalarining tuzilish formulalariga misol.

Hujayra massasining taxminan 2% ni quyidagi elementlar tashkil qiladi: kaliy, natriy, kaltsiy, xlor, magniy, temir. Qolgan kimyoviy elementlar hujayrada kamroq miqdorda bo'ladi.

Shunday qilib, barcha kimyoviy elementlar tirik organizmdagi tarkibiga ko'ra uchta katta guruhga bo'linadi.

3. Tirik organizmdagi mikro, makro va ultramikroelementlar

Ularning miqdori tana vaznining 10-2% gacha bo'lgan elementlardir makronutrientlar.

ulushi 10-2 dan 10-6 gacha bo'lgan elementlar - mikroelementlar.

Guruch. 6. Tirik organizmdagi kimyoviy elementlar

Rus va ukrainalik olim V. I. Vernadskiy barcha tirik organizmlar tashqi muhitdan elementlarni oʻzlashtirib olish (oʻzlashtirish) va ularni maʼlum aʼzo va toʻqimalarda toʻplash (konsentratsiyalash) qobiliyatini isbotladi. Masalan, jigar, suyak va mushak to'qimalarida ko'p miqdordagi iz elementlari to'planadi.

4. Mikroelementlarning ayrim a’zo va to‘qimalarga yaqinligi

Alohida elementlarning ma'lum organlar va to'qimalarga yaqinligi bor. Masalan, kaltsiy suyaklar va tishlarda to'planadi. Oshqozon osti bezida juda ko'p sink mavjud. Buyraklarda juda ko'p molibden mavjud. Retinada bariy. Qalqonsimon bezdagi yod. Gipofiz bezida juda ko'p marganets, brom va xrom mavjud ("Insonning ichki organlarida kimyoviy elementlarning to'planishi" jadvaliga qarang).

Hayotiy jarayonlarning normal ishlashi uchun tanadagi kimyoviy elementlarning qat'iy nisbati zarur. Aks holda, biofil elementlarning etishmasligi yoki ko'pligi tufayli og'ir zaharlanish sodir bo'ladi.

5. Mikroelementlarni tanlab to'playdigan organizmlar

Ba'zi tirik organizmlar ko'rsatkich bo'lishi mumkin kimyoviy sharoitlar a'zolar va to'qimalarda ma'lum kimyoviy elementlarni tanlab to'plashlari sababli muhit (7, 8-rasm).

Guruch. 7. O'z tanasida ma'lum kimyoviy elementlarni to'playdigan hayvonlar. Chapdan o'ngga: nurlar (kaltsiy va stronsiy), rizopodlar (bariy va kaltsiy), assidiyalar (vanadiy)

Guruch. 8. Organizmda ma'lum kimyoviy elementlarni to'playdigan o'simliklar. Chapdan o'ngga: dengiz o'tlari (yod), sariyog '(litiy), duckweed (radium)

6. Organizmlarni tashkil etuvchi moddalar

Tirik organizmlardagi kimyoviy birikmalar

Kimyoviy elementlar noorganik va organik moddalarni hosil qiladi ("Tirik organizmlarni tashkil etuvchi moddalar" diagrammasiga qarang).

Noorganik moddalar organizmlarda: suv va minerallar(tuz ionlari; kationlar: kaliy, natriy, kaltsiy va magniy; anionlar: xlor, sulfat anioni, bikarbonat anioni).

Organik moddalar: monomerlar (monosaxaridlar, aminokislotalar, nukleotidlar, yog 'kislotasi va lipidlar) va polimerlar (polisaxaridlar, oqsillar, nuklein kislotalar).

Noorganik moddalardan hujayra eng ko'pini o'z ichiga oladi suv(40 dan 95% gacha), hayvonlar hujayralarida organik birikmalar ustunlik qiladi sincaplar(10-20%), o'simlik hujayralarida esa polisaxaridlar (hujayra devori tsellyulozadan iborat bo'lib, o'simliklarning asosiy zaxira ozuqasi kraxmaldir).

Shunday qilib, biz tirik organizmlarni tashkil etuvchi asosiy kimyoviy elementlarni va ular hosil qilishi mumkin bo'lgan birikmalarni ko'rib chiqdik (1-sxemaga qarang).

Oziq moddalarning ahamiyati

Oziq moddalarning tirik organizmlar uchun ahamiyatini ko'rib chiqamiz (9-rasm).

Element uglerod(uglerod) barcha organik moddalarning bir qismidir, ularning asosini uglerod skeleti tashkil qiladi. Element kislorod(kislorod) suv va organik moddalarning bir qismidir. Element vodorod(vodorod) ham barcha organik moddalar va suvning bir qismidir. Azot(azot) oqsillar, nuklein kislotalar va ularning monomerlari (aminokislotalar va nukleotidlar) tarkibiga kiradi. Oltingugurt(oltingugurt) oltingugurt o'z ichiga olgan aminokislotalarning bir qismidir va energiya uzatish agenti sifatida ishlaydi. Fosfor ATP, nukleotidlar va nuklein kislotalarning bir qismi, mineral fosfor tuzlari tish emali, suyak va xaftaga tushadigan to'qimalarning tarkibiy qismidir.

Noorganik moddalar ta'sirining ekologik jihatlari

Atrof-muhitni muhofaza qilish muammosi birinchi navbatda atrof-muhitning turli xil ifloslanishining oldini olish bilan bog'liq noorganik moddalar . Asosiy ifloslantiruvchi moddalar og'ir metallar , ular tuproqda va tabiiy suvlarda to'planadi.

Atmosfera havosini ifloslantiruvchi asosiy moddalardir oltingugurt va azot oksidlari.

Natijada tez rivojlanish texnologiya, ishlab chiqarishda ishlatiladigan metallar miqdori juda ko'paydi. Metalllar inson tanasiga kiradi, qonga so'riladi va keyin organlar va to‘qimalarda to‘planadi: jigar, buyraklar, suyak va mushak to'qimalari. Metalllar tanadan teri, buyraklar va ichaklar orqali chiqariladi. Eng zaharli metal ionlari ("Eng zaharli ionlar" ro'yxatiga qarang, 10-rasm): simob, uran, kadmiy, talliy Va mishyak, o'tkir surunkali zaharlanishni keltirib chiqaradi.

O'rtacha zaharli metallar guruhi ham ko'p (11-rasm), bularga kiradi marganets, xrom, osmiy, stronsiy Va surma. Ushbu elementlar surunkali zaharlanishni juda og'ir, ammo kamdan-kam hollarda halokatli klinik ko'rinishga olib kelishi mumkin.

Kam zaharli metallar sezilarli selektivlikka ega emas. Kam zaharli metallarning aerozollari, masalan, gidroksidi va gidroksidi tuproq metallari o'pkada o'zgarishlarga olib kelishi mumkin.

Uy vazifasi

1. Tirik organizmlar tarkibiga qanday kimyoviy elementlar kiradi?

2. Kimyoviy elementlar tirik materiyadagi element miqdoriga qarab qanday guruhlarga bo'linadi?

3. Organogen elementlarni nomlang va ularga umumiy tavsif bering.

4. Qanday kimyoviy elementlar makroelementlar hisoblanadi?

5. Qanday kimyoviy elementlar mikroelementlar hisoblanadi?

6. Qanday kimyoviy elementlar ultramikroelementlar hisoblanadi?

7. Do'stlaringiz va oilangiz bilan qanday qilib muhokama qiling Kimyoviy xossalari kimyoviy elementlar tirik organizmlardagi roli bilan bog'liq.

1. Alkimyogar.

2. Vikipediya.

3. Alkimyogar.

4. Liveinternet internet portali. ru.

Adabiyotlar ro'yxati

1. Kamenskiy A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Umumiy biologiya 10-11-sinf Bustard, 2005 yil.

2. Biologiya. 10-sinf. Umumiy biologiya. Asosiy daraja/ P. V. Izhevskiy, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina va boshqalar - 2-nashr, qayta ko'rib chiqilgan. - Ventana-Graf, 2010. - 224 pp.

3. Belyaev D.K. Biologiya 10-11 sinf. Umumiy biologiya. Asosiy daraja. - 11-nashr, stereotip. - M.: Ta'lim, 2012. - 304 b.

4. Biologiya 11-sinf. Umumiy biologiya. Profil darajasi / V. B. Zaxarov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin va boshqalar - 5-nashr, stereotip. - Bustard, 2010. - 388 b.

5. Agafonova I. B., Zaxarova E. T., Sivoglazov V. I. Biologiya 10-11 sinf. Umumiy biologiya. Asosiy daraja. - 6-nashr, qo'shimcha. - Bustard, 2010. - 384 b.

Mendeleev jadvali

Hujayraning kimyoviy elementlari

Jonli organizmlarda jonsiz tabiat jismlarida uchramaydigan bitta kimyoviy element yo'q (bu tirik va jonsiz tabiatning umumiyligini ko'rsatadi).
Turli hujayralar deyarli bir xil kimyoviy elementlarni o'z ichiga oladi (bu tirik tabiatning birligini isbotlaydi); va shu bilan birga, hatto bitta ko'p hujayrali organizmning hujayralari ham bajaradi turli funktsiyalar, kimyoviy tarkibida bir-biridan sezilarli darajada farq qilishi mumkin.
Hozirda ma'lum bo'lgan 115 dan ortiq elementlardan 80 ga yaqini hujayradan topilgan.

Barcha elementlar tirik organizmlardagi tarkibiga ko'ra uch guruhga bo'linadi:

1. makronutrientlar- tarkibi tana vaznining 0,001% dan ortiq bo'lgan.
   Har qanday hujayra massasining 98% to'rtta elementdan (ba'zan deyiladi organogenlar): - kislorod (O) - 75%, uglerod (C) - 15%, vodorod (H) - 8%, azot (N) - 3%. Ushbu elementlar organik birikmalarning asosini tashkil qiladi (va kislorod va vodorod, qo'shimcha ravishda, hujayra tarkibidagi suvning bir qismidir). Hujayra massasining taxminan 2% boshqa sakkiztasini tashkil qiladi makronutrientlar: magniy (Mg), natriy (Na), kaltsiy (Ca), temir (Fe), kaliy (K), fosfor (P), xlor (Cl), oltingugurt (S);
2. Qolgan kimyoviy elementlar hujayrada juda oz miqdorda bo'ladi: mikroelementlar- ulushi 0,000001% dan 0,001% gacha bo'lganlar - bor (B), nikel (Ni), kobalt (Co), mis (Cu), molibden (Mb), rux (Zn) va boshqalar;
3. ultramikroelementlar- tarkibi 0,000001% dan oshmaydigan - uran (U), radiy (Ra), oltin (Au), simob (Hg), qo'rg'oshin (Pb), seziy (Cs), selen (Se) va boshqalar.

Tirik organizmlar ma'lum kimyoviy elementlarni to'plash qobiliyatiga ega. Misol uchun, ba'zi suv o'tlari yod, sariyog'lar - litiy, o'rdak - radiy va boshqalarni to'playdi.

Hujayra kimyoviy moddalari

Atom shaklidagi elementlar molekulalarning bir qismidir noorganik Va organik hujayra aloqalari.

TO noorganik birikmalar suv va mineral tuzlarni o'z ichiga oladi.

Organik birikmalar faqat tirik organizmlarga xosdir, noorganiklari esa jonsiz tabiatda ham mavjud.

TO organik birikmalar bilan uglerod birikmalarini o'z ichiga oladi molekulyar og'irlik 100 dan bir necha yuz minggacha.
Uglerod - kimyoviy asos hayot. U koʻplab atomlar va ularning guruhlari bilan oʻzaro taʼsirlashib, kimyoviy tarkibi, tuzilishi, uzunligi va shakli har xil boʻlgan organik molekulalarning skeletini tashkil etuvchi zanjir va halqalarni hosil qilishi mumkin. Ular tuzilishi va funktsiyasi jihatidan farq qiluvchi murakkab kimyoviy birikmalar hosil qiladi. Tirik organizmlar hujayralarini tashkil etuvchi bu organik birikmalar deyiladi biologik polimerlar, yoki biopolimerlar. Ular hujayraning quruq moddasining 97% dan ortig'ini tashkil qiladi.

Biologiya. Umumiy biologiya. 10-sinf. Asosiy daraja Sivoglazov Vladislav Ivanovich

5. Hujayraning kimyoviy tarkibi

5. Hujayraning kimyoviy tarkibi

Eslab qoling!

Nima bo'ldi kimyoviy element?

Yer qobig'ida qanday kimyoviy elementlar ustunlik qiladi?

Yod, kalsiy, temir kabi kimyoviy elementlarning organizmlar hayotidagi ahamiyati haqida nimalarni bilasiz?

Tirik organizmlarning asosiy umumiy xususiyatlaridan biri ularning elementar kimyoviy tarkibining birligidir. U yoki bu qaysi shohlik, filum yoki sinfga tegishli bo'lishidan qat'i nazar Tirik mavjudot, uning tanasining tarkibi bir xil deb atalmish universal kimyoviy elementlarni o'z ichiga oladi. Turli hujayralarning kimyoviy tarkibidagi o'xshashlik ularning kelib chiqishi birligini ko'rsatadi.

Guruch. 8. Bir hujayrali diatomlarning qobig'ida ko'p miqdorda kremniy mavjud.

Tirik tabiatda 90 ga yaqin kimyoviy elementlar topilgan, ya'ni hozirgi kunga qadar ma'lum bo'lganlarning aksariyati. Faqat tirik organizmlarga xos bo'lgan alohida elementlar mavjud emas va bu tirik va jonsiz tabiatning umumiyligining isbotlaridan biridir. Ammo tirik organizmlar va ularni o'rab turgan jonsiz muhitdagi ayrim elementlarning miqdoriy tarkibi sezilarli darajada farq qiladi. Masalan, tuproqdagi kremniy taxminan 33% ni tashkil qiladi, lekin quruqlikdagi o'simliklarda faqat 0,15% ni tashkil qiladi. Bunday farqlar tirik organizmlarning faqat hayot uchun zarur bo'lgan elementlarni to'plash qobiliyatini ko'rsatadi (8-rasm).

Tarkibiga ko'ra tirik tabiatni tashkil etuvchi barcha kimyoviy elementlar bir necha guruhlarga bo'linadi.

Makroelementlar. I guruh. Biologik funktsiyalarni bajaradigan barcha organik birikmalarning asosiy tarkibiy qismlari kislorod, uglerod, vodorod va azotdir. Barcha uglevodlar va lipidlar mavjud vodorod, uglerod Va kislorod, va oqsillar va nuklein kislotalarning tarkibi, bu komponentlarga qo'shimcha ravishda, o'z ichiga oladi azot. Ushbu to'rt element tirik hujayralar massasining 98% ni tashkil qiladi.

II guruh. Makroelementlar guruhiga fosfor, oltingugurt, kaliy, magniy, natriy, kaltsiy, temir va xlor ham kiradi. Ushbu kimyoviy elementlar barcha tirik organizmlarning muhim tarkibiy qismidir. Ularning har birining hujayradagi tarkibi umumiy massaning o'ndan bir foizigacha.

Natriy, kaliy Va xlor asab to'qimalarida elektr impulslarining paydo bo'lishi va o'tkazilishini ta'minlash. Oddiy yurak tezligini saqlab turish tanadagi kontsentratsiyaga bog'liq natriy, kaliy Va kaltsiy. Temir xlorofill biosintezida ishtirok etadi, gemoglobin (qondagi kislorod tashuvchi oqsil) va miyoglobin (mushaklarni kislorod bilan ta'minlovchi oqsil) tarkibiga kiradi. Magniy o'simlik hujayralarida u xlorofillning bir qismidir va hayvon tanasida mushak, asab va suyak to'qimalarining normal ishlashi uchun zarur bo'lgan fermentlarni hosil qilishda ishtirok etadi. Proteinlar ko'pincha o'z ichiga oladi oltingugurt, va barcha nuklein kislotalar mavjud fosfor. Fosfor ham barcha membrana tuzilmalarining tarkibiy qismidir.

Makroelementlarning ikkala guruhi orasida kislorod, uglerod, vodorod, azot, fosfor va oltingugurt birgalikda guruhlangan. bioelementlar , yoki organogenlar , ular ko'pchilik organik molekulalarning asosini tashkil etishiga asoslanadi (1-jadval).

Mikroelementlar. Organizmlarda juda past konsentratsiyalarda topilgan kimyoviy elementlarning katta guruhi mavjud. Bular alyuminiy, mis, marganets, rux, molibden, kobalt, nikel, yod, selen, brom, ftor, bor va boshqalar. Ularning har birining ulushi foizning mingdan bir qismidan oshmaydi va bu elementlarning hujayra massasiga umumiy hissasi taxminan 0,02% ni tashkil qiladi. Mikroelementlar o'simliklar va mikroorganizmlarga tuproq va suvdan, hayvonlar esa oziq-ovqat, suv va havo bilan kiradi. Turli organizmlarda bu guruh elementlarining roli va vazifalari juda xilma-xildir. Qoida tariqasida, mikroelementlar biologik faol birikmalar (fermentlar, vitaminlar va gormonlar) tarkibiga kiradi va ularning ta'siri asosan metabolizmga qanday ta'sir qilishida namoyon bo'ladi.

Jadval 1. Hujayradagi bioelementlarning tarkibi

Kobalt B 12 vitaminining bir qismi bo'lib, gemoglobin sintezida ishtirok etadi, uning etishmasligi anemiyaga olib keladi. Molibden Fermentlarning bir qismi sifatida u bakteriyalarda azot fiksatsiyasida ishtirok etadi va o'simliklardagi stomatal apparatlarning ishlashini ta'minlaydi. Mis melanin (teri pigmenti) sintezida ishtirok etadigan fermentning tarkibiy qismi bo'lib, o'simliklarning o'sishi va ko'payishiga, hayvonlar organizmlarida gematopoez jarayonlariga ta'sir qiladi. Yod barcha umurtqali hayvonlarda qalqonsimon gormon - tiroksinning bir qismidir. Bor o'simliklarning o'sish jarayonlariga ta'sir qiladi, uning etishmasligi apikal kurtaklar, gullar va tuxumdonlarning o'limiga olib keladi. Sink hayvonlar va o'simliklarning o'sishiga ta'sir qiladi, shuningdek, oshqozon osti bezi gormoni - insulinning bir qismidir. etishmasligi Selena odamlarda va hayvonlarda saraton kasalligiga olib keladi. Har bir element tananing hayotiy funktsiyalarini ta'minlashda o'ziga xos, juda muhim rol o'ynaydi.

Qoida tariqasida, ma'lum bir mikroelementning biologik ta'siri tanadagi boshqa elementlarning mavjudligiga bog'liq, ya'ni har bir tirik organizm o'ziga xos muvozanatli tizim bo'lib, uning normal ishlashi, boshqa narsalar qatori, uning to'g'ri nisbatiga bog'liq. tashkilotning har qanday darajasidagi komponentlar. Masalan, marganets organizm tomonidan so'rilishini yaxshilaydi mis, A ftor metabolizmga ta'sir qiladi stronsiy.

Ba'zi organizmlar ma'lum elementlarni intensiv ravishda to'plashi aniqlandi. Misol uchun, ko'plab dengiz o'tlari to'planadi yod, otquloq - kremniy, sariyog'lar - litiy, va qisqichbaqasimonlar yuqori tarkibga ega mis.

Mikroelementlar zamonaviyda keng qo'llaniladi qishloq xo'jaligi ekinlar hosildorligini oshirish uchun mikroo'g'itlar shaklida va hayvonlarning mahsuldorligini oshirish uchun ozuqa qo'shimchalari sifatida. Mikroelementlar tibbiyotda ham qo'llaniladi.

Ultramikroelementlar. Organizmlarda iz, ya'ni ahamiyatsiz darajada kichik konsentratsiyalarda mavjud bo'lgan kimyoviy elementlar guruhi mavjud. Bularga oltin, berilliy, kumush va boshqa elementlar kiradi. Ushbu komponentlarning tirik organizmlardagi fiziologik roli hali aniq aniqlanmagan.

Tirik tabiat kimyoviy tarkibini shakllantirishda tashqi omillarning roli. Tanadagi ayrim elementlarning tarkibi nafaqat berilgan organizmning xususiyatlari, balki u yashaydigan muhit va u foydalanadigan oziq-ovqat tarkibi bilan ham belgilanadi. Geologik tarix bizning sayyoramizda tuproq hosil bo'lish jarayonlarining o'ziga xos xususiyatlari Yer yuzasida kimyoviy elementlarning tarkibi bo'yicha bir-biridan farq qiluvchi maydonlarning paydo bo'lishiga olib keldi. Har qanday kimyoviy elementning keskin etishmasligi yoki aksincha, ortiqcha bo'lishi bunday zonalarda biogeokimyoviy endemiklar - o'simliklar, hayvonlar va odamlar kasalliklarining paydo bo'lishiga olib keladi.

Mamlakatimizning ko'plab mintaqalarida - Urals va Oltoyda, Primorye va in Rostov viloyati tuproq va suvdagi yod miqdori sezilarli darajada kamayadi.

Agar odam oziq-ovqatdan kerakli miqdorda yod olmasa, uning tiroksin sintezi pasayadi. Qalqonsimon bez gormon etishmasligini qoplashga harakat qilib, o'sadi, bu esa endemik guatrning shakllanishiga olib keladi. Ayniqsa, yod tanqisligining og'ir oqibatlari bolalarda uchraydi. Tiroksin miqdorining kamayishi aqliy va jismoniy rivojlanishning keskin kechikishiga olib keladi.

Qalqonsimon bez kasalliklarining oldini olish uchun shifokorlar kaliy yodid bilan boyitilgan maxsus tuz bilan oziq-ovqatga tuz qo'shishni, baliq idishlari va dengiz o'tlarini iste'mol qilishni tavsiya qiladilar.

Taxminan 2 ming yil oldin, Xitoyning shimoli-sharqiy viloyatlaridan birining hukmdori farmon chiqardi, unda u o'zining barcha fuqarolarini 2 kg eyishga majbur qildi. dengiz o'tlari yilda. O‘shandan beri aholi qadimiy farmonga itoatkorlik bilan amal qilib, hududda yod yetishmasligi aniq bo‘lishiga qaramay, aholi qalqonsimon bez kasalliklaridan aziyat chekmaydi.

Savollar va topshiriqlarni ko'rib chiqing

1. Biologik tizimlar va jonsiz narsalar o'rtasida qanday o'xshashliklar bor?

2. Bioelementlarni sanab bering va ularning tirik materiyaning shakllanishidagi ahamiyatini tushuntiring.

3. Mikroelementlar nima? Misollar keltiring va tavsiflang biologik ahamiyati bu elementlar.

4. Har qanday mikroelementning etishmasligi hujayra va tananing hayotiga qanday ta'sir qiladi? Bunday hodisalarga misollar keltiring.

5. Ultramikroelementlar haqida gapirib bering. Ularning tanadagi tarkibi qanday? Ularning tirik organizmlardagi roli haqida nimalar ma'lum?

6. Sizga ma'lum bo'lgan biokimyoviy endemiklarga misollar keltiring. Ularning kelib chiqish sabablarini tushuntiring.

7. Tirik organizmlarning elementar kimyoviy tarkibini tasvirlovchi diagramma tuzing.

O'ylab ko'ring! Qiling!

1. Tirik tabiatni tashkil etuvchi barcha kimyoviy elementlar makroelementlar, mikroelementlar va ultramikroelementlarga qanday printsip asosida bo'linadi? Boshqa printsip asosida kimyoviy elementlarning o'z muqobil tasnifini taklif qiling.

2. Ba'zan darsliklar va qo'llanmalarda "elementlarning kimyoviy tarkibi" iborasi o'rniga "elementar kimyoviy tarkib" iborasini topishingiz mumkin. Ushbu formula nima uchun noto'g'ri ekanligini tushuntiring.

3. Siz yashayotgan hududdagi suv kimyosining o'ziga xos xususiyatlari bor yoki yo'qligini aniqlang (masalan, ortiqcha temir yoki ftorid etishmasligi va boshqalar). Foydalanish qo'shimcha o'qish va Internet resurslari, bu inson tanasiga qanday ta'sir qilishi mumkinligini aniqlang.

Kompyuter bilan ishlash

Elektron arizaga qarang. Materialni o'rganing va topshiriqlarni bajaring.

Takrorlang va eslang!

O'simliklar

O'g'itlar. Azot vegetativ organlarning normal shakllanishi uchun o'simliklar uchun zarur. Azotli va azotli o'g'itlarni tuproqqa qo'shimcha ravishda qo'llash bilan er usti kurtaklari o'sishi ortadi. Fosfor mevalarning rivojlanishi va pishishiga ta'sir qiladi. Kaliy organik moddalarning barglardan ildizlarga chiqishiga yordam beradi, o'simlikning qishga tayyorlanishiga ta'sir qiladi.

O'simliklar mineral tuzlardagi barcha elementlarni tuproqdan oladi. Yuqori hosil olish uchun tuproq unumdorligini saqlash va o'g'itlarni qo'llash kerak. Zamonaviy qishloq xo'jaligida organik va mineral o'g'itlar qo'llaniladi, buning natijasida ekinlar zarur oziq moddalarni oladi.

Organik o'g'itlar(go'ng, torf, chirindi, qushlarning axlati va boshqalar) o'simlik uchun zarur bo'lgan barcha oziq moddalarni o'z ichiga oladi. Organik o'g'itlar qo'llanilganda, mikroorganizmlar tuproqqa kiradi, ular organik qoldiqlarni minerallashtiradi va shu bilan tuproq unumdorligini oshiradi. Go'ng urug'larni ekishdan ancha oldin, kuzgi ishlov berish paytida qo'llanilishi kerak.

Mineral o'g'itlar odatda tuproqda etishmayotgan elementlarni o'z ichiga oladi: azot (natriy va kaliy selitrasi, ammoniy xlorid, karbamid va boshqalar), kaliy (kaliy xlorid, kaliy sulfat), fosfor (superfosfatlar, fosfat jinsi va boshqalar). Azot o'z ichiga olgan o'g'itlar odatda bahorda yoki yozning boshida qo'llaniladi, chunki ular tezda tuproqdan yuviladi. Kaliy va fosforli o'g'itlar uzoqroq davom etadi, shuning uchun ular kuzda qo'llaniladi. Haddan tashqari o'g'itlar o'simliklar uchun ularning etishmasligi kabi zararli.

"Bo'rining xatti-harakati" kitobidan (maqolalar to'plami) muallif Krushinskiy Leonid Viktorovich

Aholi tarkibi va o'zini o'zi tartibga solish Shimolda bo'rilar populyatsiyasini uzoq muddatli (20 yildan ortiq) kuzatish natijasida. Minnesota, orolda. Royal oroli, N. - V. hududlarida va milliy bog'lar Kanada, shuningdek, Italiyadagi tabiiy sharoitlarda va katta qo'riqxonalarda bo'rilarni o'rganish

It yetishtirishda dopinglar kitobidan tomonidan Gourmand E G

11.3. OZIQ-OVQATLARNING TARKIBI Oziq-ovqat tarkibi organizmning ehtiyojlarini qondirishi va ma'lum bir tarkibdan bu oziq moddalarni o'zlashtirish qobiliyatiga javob berishi kerak. Oziqlanish bo'yicha ko'pgina ko'rsatmalar (odam yoki hayvon bo'ladimi) iste'mol va muvozanatni saqlash zarurligini ta'kidlaydi

Kitobdan Yangi fan hayot haqida muallif Sheldreyk Rupert

4.2. Kimyoviy morfogenez Aggregatsiya morfogenezi anorganik sistemalarda harorat pasayganda kuchayib borayotgan intensivlik bilan sodir bo'ladi: plazma soviganida subatomik zarrachalar atomlarga birlashadi; pastroq haroratlarda atomlar birikadi

Kitobdan Eng yangi kitob faktlar. 1-jild [Astronomiya va astrofizika. Geografiya va boshqa yer fanlari. Biologiya va tibbiyot] muallif

Chumoli, oila, koloniya kitobidan muallif Zaxarov Anatoliy Aleksandrovich

OILA TARKIBI “Oila” atamasining chumolilar uyasi populyatsiyasiga nisbatan qoʻllanilishi chumolilar jamoasining kelib chiqishi bilan bogʻliq. Ushbu jamoalar tasodifiy emas, balki ota-onalar va ularning yaqin avlodlari o'rtasidagi aloqalarning izchil mustahkamlanishi natijasida paydo bo'lgan.

Biologiya testlari kitobidan. 6-sinf muallif Benuj Elena

ORGANIZMLARNING HUYYAYARIY TUZILISHI HUJAYRANING TUZILISHI. HUJAYA TUZILISINI O'RGANISH UCHUN QURILMALAR 1. Eng to'g'ri javoblardan bittasini tanlang Hujayra: A. Barcha tirik mavjudotlarning eng kichik zarrasi. Tirik o'simlikning eng kichik zarrasiB. O'simlik qismiG. uchun sun'iy ravishda yaratilgan birlik

Biologiya kitobidan [ To'liq qo'llanma Yagona davlat imtihoniga tayyorgarlik ko'rish] muallif Lerner Georgiy Isaakovich

"Yolg'izlikdan qochish" kitobidan muallif Panov Evgeniy Nikolaevich

Kollektiv hujayralar va yakka hujayralar Ko'p hujayrali organizmni tashkil etuvchi hujayralarning yaqin hamkorligi kamida ikkita muhim sababga asoslanadi. Birinchidan, har bir alohida hujayra o'z-o'zidan juda mahoratli va samarali

Chumolilar kitobidan, ular kimlar? muallif Marikovskiy Pavel Iustinovich

"Eng yangi faktlar kitobi" kitobidan. 1-jild. Astronomiya va astrofizika. Geografiya va boshqa yer fanlari. Biologiya va tibbiyot muallif Kondrashov Anatoliy Pavlovich

Koinotda qaysi kimyoviy element eng ko'p? Olamdagi eng keng tarqalgan elementlar eng engil elementlar - vodorod va geliydir. Quyosh, yulduzlar va yulduzlararo gaz atomlar soni bo'yicha 99 foizni tashkil qiladi. Boshqalarning ulushiga, shu jumladan eng ko'p

"Yerda hayot qanday paydo bo'lgan va rivojlangan" kitobidan muallif Gremyatskiy Mixail Antonovich

V. Tirik jismlarning tarkibi va tuzilishi O'simliklar, hayvonlar va odamlarning hayotini kuzatar ekanmiz, ularda doimo turli xil o'zgarishlar ro'y berayotganini ko'ramiz: ular o'sadi, ko'payadi, qariydi va o'ladi. Ularning ichida doimo turli sharbatlar, gazlar, oziq-ovqat va boshqalar harakatlanadi.

"Terapevtik ro'za muammolari" kitobidan. Klinik va eksperimental tadqiqotlar [barcha to'rt qism!] muallif Anoxin Petr Kuzmich

To'liq ro'za tutish davrida kalamush to'qimalarining kimyoviy tarkibi V.I.DOBRININA (Moskva) Ro'za davolash usuli sifatida ba'zi ruhiy va somatik kasalliklarda o'zini muvaffaqiyatli isbotladi (3, 7, 10-13). Uning qo'llanilishi, ayniqsa, metabolik, allergik uchun istiqbolli

Baliq, kerevit va uy suv qushlarini ko'paytirish kitobidan muallif Zadorojnaya Lyudmila Aleksandrovna

Kitobdan Hozirgi holat biosfera va atrof-muhit siyosati muallif Kolesnik Yu.A.

1.2. Biosferaning xususiyatlari va tarkibi “Biosfera” tushunchasi (yunoncha bios – hayot va sphaira – shar) birinchi marta biologiyaga J. Lamark tomonidan kiritilgan. XIX boshi V. Uning ta'kidlashicha, yer shari yuzasida joylashgan va uning qobig'ini tashkil etuvchi barcha moddalar tufayli hosil bo'lgan.

O'tgan asrda o'tin asosiy yoqilg'i edi. Hatto bizning davrimizda ham yoqilg'i sifatida o'tin bor katta ahamiyatga ega, ayniqsa, qishloq joylarida binolarni isitish uchun. Yog'ochni pechkalarda yoqish paytida biz Yerdan taxminan 150 million kilometr uzoqlikda joylashgan Quyoshdan olingan energiyadan foydalanayotganimizni tasavvur qilish qiyin. Shunga qaramay, bu aynan shunday.

Qanday qilib quyosh energiyasi o'tinda to'plangan? Nima uchun yog'ochni yoqish orqali biz Quyoshdan olingan energiyadan foydalanamiz deb ayta olamiz?

Savollarga aniq javobni taniqli rus olimi K. A. Timiryazev berdi. Ma'lum bo'lishicha, deyarli barcha o'simliklarning rivojlanishi faqat quyosh nuri ta'sirida mumkin. Balandligi 150 metr va magistral aylanasi 30 metrgacha bo'lgan mayda o'tlardan kuchli evkaliptgacha bo'lgan o'simliklarning aksariyatining hayoti quyosh nurini idrok etishga asoslanadi. O'simliklarning yashil barglarida maxsus modda - xlorofil mavjud. Ushbu modda o'simliklarni beradi muhim mulk: quyosh nurlarining energiyasini o'zlashtiradi, bu energiya tufayli parchalanadi karbonat angidrid uglerod va kislorod birikmasi bo'lgan, uning tarkibiy qismlariga, ya'ni uglerod va kislorodga aylanadi va ularning to'qimalarida organik moddalar hosil qiladi, aslida o'simlik to'qimalari ulardan iborat. Mubolag'asiz, o'simliklarning bu xususiyatini ajoyib deb atash mumkin, chunki u tufayli o'simliklar noorganik tabiatdagi moddalarni organik moddalarga aylantira oladi. Bundan tashqari, o'simliklar tirik mavjudotlar faoliyati, sanoat va vulqon faoliyatining mahsuli bo'lgan karbonat angidridni havodan o'zlashtiradi va havoni kislorod bilan to'yintiradi, biz bilganimizdek, ularsiz nafas olish va yonish jarayonlari mumkin emas. Aytgancha, yashil maydonlar inson hayoti uchun zarurdir.

O'simlik barglari karbonat angidridni o'zlashtirishi va uni uglerod va kislorodga ajratishini juda oddiy tajriba yordamida tekshirish oson. Tasavvur qilaylik, probirkada karbonat angidrid gazi erigan suv va qandaydir daraxt yoki o'tning yashil barglari bor. Karbonat angidridni o'z ichiga olgan suv juda keng tarqalgan: issiq kunda gazlangan suv deb ataladigan bu suv chanqovni qondirish uchun juda yoqimli.

Biroq, keling, tajribamizga qaytaylik. Biroz vaqt o'tgach, barglarda kichik pufakchalarni ko'rishingiz mumkin, ular hosil bo'lganda, ko'tariladi va probirkaning yuqori qismida to'planadi. Agar barglardan olingan bu gaz alohida idishga to'planib, unga ozgina yonayotgan parcha solingan bo'lsa, u alangalanadi. Ushbu xususiyatga, shuningdek, bir qator boshqa narsalarga asoslanib, biz kislorod bilan shug'ullanayotganimizni aniqlash mumkin. Uglerodga kelsak, u barglar tomonidan so'riladi va undan organik moddalar - o'simlik to'qimasi hosil bo'ladi, uning kimyoviy energiyasi quyosh nurlarining aylanadigan energiyasi bo'lib, yonish paytida issiqlik shaklida chiqariladi.

Tabiatshunoslikning turli sohalariga to'g'ri keladigan hikoyamizda biz yana bir yangi tushunchaga duch keldik: kimyoviy energiya. Bu nima ekanligini hech bo'lmaganda qisqacha tushuntirish kerak. Moddaning kimyoviy energiyasi (xususan, o'tin) issiqlik energiyasi bilan juda ko'p umumiylikka ega. Issiqlik energiyasi, o'quvchi eslaganidek, tananing eng kichik zarralari: molekulalar va atomlarning kinetik va potentsial energiyasidan iborat. Jismning issiqlik energiyasi ma'lum bir jismning molekulalari va atomlarining tarjima va aylanish harakati energiyasi va ular orasidagi tortishish yoki itarilish energiyasining yig'indisi sifatida aniqlanadi. Jismning kimyoviy energiyasi, issiqlik energiyasidan farqli o'laroq, molekulalar ichida to'plangan energiyadan iborat. Bu energiya faqat kimyoviy transformatsiya orqali chiqariladi, kimyoviy reaksiya bir yoki bir nechta moddalar boshqa moddalarga aylantirilganda.

Bunga ikkita muhim tushuntirishni kiritish kerak. Ammo birinchi navbatda biz o'quvchiga materiyaning tuzilishi haqidagi ba'zi qoidalarni eslatib o'tishimiz kerak. Uzoq vaqt davomida olimlar barcha jismlar mayda va keyinchalik bo'linmaydigan zarrachalar - atomlardan iborat deb taxmin qilishdi. Yunon tilidan tarjima qilingan "atom" so'zi bo'linmas degan ma'noni anglatadi. Uning birinchi qismida bu taxmin tasdiqlandi: barcha jismlar haqiqatan ham atomlardan iborat va ularning o'lchamlari juda kichik. Vodorod atomining og'irligi, masalan, 0,000 000 000 000 000 000 000 0017 gramm. Atomlarning o'lchamlari shunchalik kichikki, ularni hatto eng kuchli mikroskopda ham ko'rib bo'lmaydi. Agar no'xatni stakanga quyganimiz kabi atomlarni tartibga solish mumkin bo'lsa, ya'ni. ularni bir-biriga tegizganda, 1 kub millimetrlik juda kichik hajmga 10 000 000 000 000 000 000 000 ga yaqin atom to'g'ri keladi.

Hammasi bo'lib, atomlarning yuzga yaqin turi ma'lum. Eng og'ir atomlardan biri bo'lgan uran atomining og'irligi eng engil vodorod atomining og'irligidan taxminan 238 baravar ko'pdir. Oddiy moddalar, ya'ni. bir xil turdagi atomlardan tashkil topgan moddalar elementlar deyiladi.

Atomlar bir-biri bilan bog'lanib, molekulalarni hosil qiladi. Agar molekula har xil turdagi atomlardan iborat bo'lsa, u holda modda kompleks deb ataladi. Masalan, suv molekulasi ikkita vodorod atomidan va bitta kislorod atomidan iborat. Atomlar singari, molekulalar ham juda kichikdir. Ajoyib misol, molekulalarning kichik o'lchamini va ularning soni nisbatan kichik hajmda ham qanchalik katta bo'lishini ko'rsatadigan ingliz fizigi Tomson tomonidan berilgan misoldir. Agar siz bir stakan suv olib, bu stakandagi barcha suv molekulalarini ma'lum bir tarzda belgilab qo'ysangiz, keyin suvni dengizga quyib yaxshilab aralashtirsangiz, qaysi okean yoki dengizda bo'lishidan qat'iy nazar, stakanni chizishimiz mumkin bo'ladi. suv bo'lsa, unda biz bilan belgilangan yuzga yaqin molekulalar bo'ladi.

Barcha jismlar juda ko'p klasterlardir katta raqam molekulalar yoki atomlar. Gazlarda bu zarralar xaotik harakatda bo'ladi, bu esa gazning harorati qanchalik yuqori bo'lsa, uning intensivligi kattaroqdir. Suyuqliklarda alohida molekulalar orasidagi kogeziya kuchlari gazlarga qaraganda ancha katta. Shuning uchun suyuqlik molekulalari ham harakatda bo'lsa-da, ular endi bir-biridan ajralib keta olmaydi. Qattiq jismlar atomlardan tashkil topgan. Qattiq jismning atomlari orasidagi tortishish kuchlari nafaqat gaz molekulalari orasidagi tortishish kuchlari bilan solishtirganda, balki suyuqlik molekulalari bilan solishtirganda ham sezilarli darajada kattaroqdir. Natijada, qattiq jismning atomlari ko'p yoki kamroq doimiy muvozanat pozitsiyalari atrofida faqat tebranish harakatlarini amalga oshiradilar. Tana harorati qanchalik baland bo'lsa, atomlar va molekulalarning kinetik energiyasi shunchalik ko'p bo'ladi. Aslini olganda, haroratni aniqlaydigan atomlar va molekulalarning kinetik energiyasidir.

Atomning boʻlinmas, goʻyoki materiyaning eng kichik zarrasi degan taxminga kelsak, keyinchalik bu taxmin rad etildi. Hozirgi vaqtda fiziklarning umumiy nuqtai nazari mavjud, ya'ni atom bo'linmaydi, u hatto kichikroq materiya zarralaridan iborat. Bundan tashqari, fiziklarning bu nuqtai nazari endi tajribalar orqali tasdiqlandi. Demak, atom, o'z navbatida, proton, neytron va elektronlardan tashkil topgan murakkab zarrachadir. Protonlar va neytronlar atomning yadrosini tashkil qiladi, ular bilan o'ralgan elektron qobiq. Atomning deyarli barcha massasi uning yadrosida to'plangan. Mavjudlarning eng kichigi atom yadrolari- faqat bitta protondan tashkil topgan vodorod atomining yadrosi elektron massasidan 1850 marta kattaroq massaga ega. Proton va neytronning massalari taxminan bir-biriga teng. Shunday qilib, atomning massasi uning yadrosining massasi yoki boshqacha aytganda, proton va neytronlar soni bilan belgilanadi. Protonlar musbat elektr zaryadiga ega, elektronlar manfiy zaryadga ega, neytronlar esa umuman zaryadga ega emas. elektr zaryadi. Shuning uchun yadro zaryadi har doim ijobiy va protonlar soniga teng. Bu miqdor deyiladi ishlab chiqarish raqami element ichida davriy jadval D.I.Mendeleyev. Odatda qobiqni tashkil etuvchi elektronlar soni protonlar soniga teng bo'ladi va elektronlarning zaryadi manfiy bo'lgani uchun atom umuman elektr neytral hisoblanadi.

Atomning hajmi juda kichik bo'lsa-da, yadro va uni o'rab turgan elektronlar bu hajmning faqat kichik qismini egallaydi. Shunday qilib, atom yadrolarining zichligi qanchalik katta ekanligini tasavvur qilish mumkin. Agar vodorod yadrolarini shunday joylashtirish mumkin bo'lsa, ular atigi 1 hajmni zich qilib to'ldiradi. kub santimetr, keyin ularning og'irligi taxminan 100 million tonna bo'ladi.

Moddaning tuzilishi haqidagi ba'zi qoidalarni qisqacha bayon qilib, kimyoviy energiya molekulalar ichida to'plangan energiya ekanligini yana bir bor eslatib o'tganimizdan so'ng, biz nihoyat kimyoviy energiyaning mohiyatini to'liqroq ochib beradigan ikkita muhim fikrni taqdim etishga o'tishimiz mumkin.

Yuqorida biz jismning issiqlik energiyasi translatsiya va energiyadan iborat ekanligini aytdik aylanish harakatlari molekulalar va ular orasidagi tortishish yoki itarilish energiyasi. Issiqlik energiyasining bu ta'rifi to'liq to'g'ri emas, yoki undan ham yaxshiroq, to'liq to'liq emas. Agar moddaning molekulasi (suyuqlik yoki gaz) ikkitadan iborat bo'lsa yoki Ko'proq atomlar, keyin issiqlik energiyasi ham energiyani o'z ichiga olishi kerak tebranish harakati molekula ichidagi atomlar. Bunday xulosaga quyidagi mulohazalar asosida erishildi. Tajriba shuni ko'rsatadiki, harorat oshishi bilan deyarli barcha moddalarning issiqlik sig'imi ortadi. Boshqacha qilib aytganda, 1 kilogramm moddaning haroratini 1 ° C ga oshirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori, qoida tariqasida, ko'proq, bu moddaning harorati qanchalik baland bo'lsa. Ko'pgina gazlar ushbu qoidaga amal qiladi. Buni nima tushuntiradi? Hozirgi zamon fizikasi bu savolga quyidagicha javob beradi: harorat oshishi bilan gazning issiqlik sig'imi oshishiga sabab bo'ladigan asosiy sabab gaz molekulasini tashkil etuvchi atomlarning tebranish energiyasining harorat oshishi bilan tez ortishidir. Bu tushuntirish shuni tasdiqlaydiki, issiqlik sig'imi harorat oshishi bilan gaz molekulasi qancha ko'p atomlardan iborat bo'lsa, ortib boradi. Monatomik gazlarning issiqlik sig'imi, ya'ni eng kichik zarralari atomlar bo'lgan gazlar, odatda, harorat oshishi bilan deyarli o'zgarmaydi.

Ammo agar molekula ichidagi atomlarning tebranish harakati energiyasi o'zgarsa va hatto bu gazning kimyoviy tarkibini o'zgartirmasdan sodir bo'ladigan gaz qizdirilganda sezilarli darajada o'zgarsa, aftidan, bu energiyani kimyoviy energiya deb hisoblash mumkin emas. Ammo kimyoviy energiyaning yuqoridagi ta'rifi, unga ko'ra molekula ichida to'plangan energiya haqida nima deyish mumkin?

Bu savol juda o'rinli. Kimyoviy energiyaning yuqoridagi ta'rifiga birinchi aniqlik kiritish kerak: kimyoviy energiya molekula ichida to'plangan barcha energiyani o'z ichiga olmaydi, balki uning faqat kimyoviy transformatsiyalar orqali o'zgarishi mumkin bo'lgan qismini o'z ichiga oladi.

Kimyoviy energiyaning mohiyatiga oid ikkinchi mulohaza quyidagilardan iborat. Kimyoviy reaksiya natijasida molekula ichida saqlanadigan barcha energiya ajralib chiqa olmaydi. Energiyaning bir qismi va bunda juda katta qismi kimyoviy jarayon natijasida hech qanday tarzda o'zgarmaydi. Bu atom ichidagi, aniqrog'i, atom yadrosidagi energiya. U atom yoki yadro energiyasi deb ataladi. To'g'ri aytganda, bu ajablanarli emas. Ehtimol, yuqorida aytilganlarning barchasiga asoslanib, bu holatni oldindan aytish mumkin edi. Darhaqiqat, har qanday kimyoviy reaksiya yordamida bir elementni boshqasiga, bir turdagi atomlarni boshqa turdagi atomlarga aylantirish mumkin emas. Ilgari alkimyogarlar simob kabi boshqa metallarni oltinga aylantirish uchun har qanday xarajatga intilib, o‘z oldilariga shu vazifani qo‘yganlar. Alkimyogarlar bu masalada muvaffaqiyatga erisha olmadilar. Ammo agar kimyoviy reaktsiya yordamida bir elementni boshqasiga, bir turdagi atomlarni boshqa turdagi atomlarga aylantirishning iloji bo'lmasa, bu atomlarning o'zlari, aniqrog'i ularning asosiy qismlari - yadrolari qoladi degan ma'noni anglatadi. kimyoviy reaksiya davomida o'zgarmaydi. Shuning uchun atomlar yadrolarida to'plangan juda katta energiyani chiqarish mumkin emas. Va bu energiya haqiqatan ham juda ajoyib. Hozirgi vaqtda fiziklar uran atomlari va boshqa ba'zi elementlarning yadro energiyasini chiqarishni o'rgandilar. Bu shuni anglatadiki, endi bir elementni boshqasiga aylantirish mumkin. Faqat 1 gramm miqdorida olingan uran atomlari ajratilganda, taxminan 10 million kaloriya issiqlik ajralib chiqadi. Bunday issiqlik miqdorini olish uchun taxminan bir yarim tonna yaxshi ko'mir yoqish kerak bo'ladi. Siz nima ekanligini tasavvur qilishingiz mumkin katta imkoniyatlar yadro (yadro) energiyasidan foydalanishni nazarda tutadi.

Bir turdagi atomlarning boshqa turdagi atomlarga aylanishi va bunday o'zgarish bilan bog'liq bo'lgan yadro energiyasining ajralib chiqishi kimyoning vazifasiga kirmaganligi sababli, yadro energiyasi moddaning kimyoviy energiyasiga kirmaydi.

Shunday qilib, o'simliklarning kimyoviy energiyasi, go'yo saqlanib qolgan quyosh energiyasi, bizning ixtiyorimiz bilan chiqarilishi va ishlatilishi mumkin. Moddaning kimyoviy energiyasini chiqarish, uni hech bo'lmaganda qisman boshqa energiya turlariga aylantirish uchun kimyoviy energiya kimyoviy energiyasidan kamroq bo'lgan moddalarni ishlab chiqarishga olib keladigan kimyoviy jarayonni tashkil qilish kerak. dastlab olingan moddalar. Bunday holda, kimyoviy energiyaning bir qismi issiqlikka aylantirilishi mumkin va bu ikkinchisi elektr energiyasini ishlab chiqarishning yakuniy maqsadi bilan issiqlik elektr stantsiyasida ishlatiladi.

O'tinga nisbatan - o'simlik yoqilg'isi - bunday mos kimyoviy jarayon yonish jarayonidir. O'quvchi, albatta, u bilan tanish. Shuning uchun biz moddaning yonishi yoki oksidlanishi bu moddani kislorod bilan birlashtirishning kimyoviy jarayoni ekanligini qisqacha eslaymiz. Yonayotgan moddaning kislorod bilan qo'shilishi natijasida sezilarli miqdordagi kimyoviy energiya chiqariladi - issiqlik chiqariladi. Issiqlik nafaqat yog'ochni yoqish paytida, balki boshqa har qanday yonish yoki oksidlanish jarayonida ham chiqariladi. Masalan, somon yoki ko'mir yoqilganda qancha issiqlik ajralib chiqishi yaxshi ma'lum. Bizning tanamizda sekin oksidlanish jarayoni ham sodir bo'ladi va shuning uchun tanadagi harorat odatda bizni o'rab turgan muhit haroratidan bir oz yuqoriroqdir. Temirning zanglashi ham oksidlanish jarayonidir. Bu erda ham issiqlik chiqariladi, lekin bu jarayon shunchalik sekin davom etadiki, biz isitishni deyarli sezmaymiz.

Hozirgi vaqtda o'tin sanoatda deyarli ishlatilmaydi. O'rmonlar odamlar hayoti uchun juda muhim bo'lib, zavodlar, fabrikalar va elektr stantsiyalardagi bug 'qozonlarining pechlarida yog'ochni yoqishga imkon beradi. Va agar ular shu maqsadda foydalanishga qaror qilsalar, er yuzidagi barcha o'rmon resurslari uzoq davom etmaydi. Mamlakatimizda butunlay boshqacha ishlar amalga oshirilmoqda: obodonlashtirish uchun boshpana va o'rmonlar keng ko'lamda ekilmoqda. iqlim sharoiti er.

Biroq, quyosh nurlari energiyasi tufayli o'simlik to'qimalarining shakllanishi va issiqlik ishlab chiqarish uchun o'simlik to'qimalarining kimyoviy energiyasidan foydalanish to'g'risida yuqorida aytilganlarning barchasi bizning zamonamizda sanoatda va xususan, keng qo'llaniladigan yoqilg'ilarga bevosita bog'liq. , issiqlik elektr stansiyalarida. Bunday yoqilg'ilarga birinchi navbatda: torf, jigarrang ko'mir va ko'mir kiradi. Bu yoqilg'ilarning barchasi o'lik o'simliklarning parchalanish mahsulotlari bo'lib, ko'p hollarda havo kirishi mumkin emas yoki havoga ozgina kirish mumkin. O'simliklar qismlarining o'lishi uchun bunday sharoitlar suvda, suv cho'kindi qatlami ostida yaratiladi. Shuning uchun bu yoqilg'ilarning shakllanishi ko'pincha botqoqlarda, tez-tez suv bosadigan pasttekis joylarda, sayoz yoki butunlay quruq daryo va ko'llarda sodir bo'lgan.

Yuqorida sanab o'tilgan uchta yoqilg'idan torf eng yosh hisoblanadi. U juda ko'p miqdordagi o'simlik qismlarini o'z ichiga oladi. Muayyan yoqilg'ining sifati asosan uning kaloriyali qiymati bilan tavsiflanadi. Kalorifik qiymat yoki kaloriya qiymati - 1 kilogramm yoqilg'i yoqilganda ajralib chiqadigan kaloriyalarda o'lchanadigan issiqlik miqdori. Agar bizning ixtiyorimizda namlik bo'lmagan quruq torf bo'lsa, unda uning kaloriyali qiymati o'tinning kaloriyali qiymatidan bir oz yuqoriroq bo'lar edi: quruq torf 1 kilogramm uchun taxminan 5500 kaloriya, o'tin esa 4500 ga yaqin. konlardan olinadi, odatda juda ko'p namlikni o'z ichiga oladi va shuning uchun past kaloriya qiymatiga ega. Rossiya elektr stantsiyalarida torfdan foydalanish 1914 yilda, gidravlik usul deb ataladigan torf qazib olishning yangi usulining asoschisi, taniqli rus muhandisi R. E. Klasson nomidagi elektr stantsiyasi qurilganida boshlangan. Buyuk Oktyabr Sotsialistik inqilobidan keyin elektr stansiyalarida torfdan foydalanish keng tarqaldi. Rossiyalik muhandislar ushbu arzon yoqilg'ini qazib olish va yoqishning eng oqilona usullarini ishlab chiqdilar, ularning konlari Rossiyada havo kanallarini ishlab chiqarish kabi juda muhimdir.

O'simlik to'qimalarining parchalanishining hijobga qaraganda eski mahsuloti jigarrang ko'mir deb ataladi. Biroq, jigarrang ko'mir hali ham o'z ichiga oladi o'simlik hujayralari va o'simliklarning qismlari. Yonuvchan bo'lmagan aralashmalar - kulning past miqdori bo'lgan quruq jigarrang ko'mirning kaloriyali qiymati 1 kilogramm uchun 6000 kaloriya, ya'ni o'tin va quruq torfdan ham yuqori. Aslida, jigarrang ko'mir sezilarli namlik va ko'pincha yuqori kul miqdori tufayli ancha past kaloriya qiymatiga ega yoqilg'i hisoblanadi. Hozirgi vaqtda qo'ng'ir ko'mir dunyodagi eng ko'p ishlatiladigan yoqilg'i turlaridan biridir. Uning mamlakatimizdagi konlari juda katta.

Neft va tabiiy gaz kabi qimmatbaho yoqilg'ilarga kelsak, ular deyarli ishlatilmaydi. Yuqorida ta’kidlanganidek, mamlakatimizda yoqilg‘i zaxiralaridan foydalanish barcha sohalar manfaatlarini hisobga olgan holda, rejali va iqtisodiy jihatdan amalga oshirilmoqda. Undan farqli o'laroq G'arb davlatlari, Rossiyada elektr stansiyalari, asosan, boshqa maqsadlar uchun kam foydalaniladigan past sifatli yoqilg'ilarni yoqadi. Shu bilan birga, elektr stantsiyalari, qoida tariqasida, yonilg'i ishlab chiqariladigan joylarda quriladi, bu esa uzoq masofalarga tashishni istisno qiladi. Sovet energetika muhandislari yoqilg'ini yoqish uchun bunday qurilmalarni - past navli, nam yoqilg'idan foydalanishga imkon beradigan pechlarni qurish uchun ko'p mehnat qilishlari kerak edi.