Параграф 3 ГДЗ Каменский 10 класс (Биология)

Задача

Что такое химический элемент?

Какие элементы называются биогенными? Какова их роль в жизнедеятельности организма?

Какие химические элементы преобладают в клетках живых организмов?
Какие элементы называются биогенными?
По какому принципу все химические элементы разделяют на макроэлементы, микроэлементы, ультрамикроэлементы?
Какие элементы относятся к микроэлементам и какова их роль?
В чём заключается биологическая роль воды?
Какие вещества поддерживают $$pH$$ клетки на постоянном уровне?

Перечислите микроэлементы и укажите их функции.
Охарактеризуйте физические свойства воды.
Вспомните из курса неорганической химии, каково влияние структуры воды на определение её свойств как растворителя.
Предложите свои варианты классификации химических элементов, входящих в состав живых организмов.

Что подтверждает единство живой природы и её общность с неживой природой?
Углерод составляет химическую основу жизни. Могла ли жизнь развиться на основе какого-либо другого химического элемента? Могла бы жизнь быть «кремниевой»? Приведите доводы за и против такого варианта развития эволюционного процесса.
Почему недостаток или избыток какого-либо элемента вызывает в конечном итоге нарушения в работе всего организма?

Йод входит в состав гормонов щитовидной железы. Какие заболевания могут развиться у человека при его недостатке или избытке?
Какие химические элементы могут регулировать сердечную деятельность человека?

Найдите в тексте параграфа информацию о том, в каких состояниях в организме могут находиться элементы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА. Изучение плазмолиза и деплазмолиза в клетках чешуи лука

Цель: на основе проделанных опытов закрепить умения и навыки работы с лабораторным оборудованием и знание методов проведения практической работы по биологии (постановка опыта, проведение наблюдений, оформление выводов).

Материалы и оборудование: очищенный репчатый лук, препаровальная игла, пинцет, предметное и покровное стёкла, фильтровальная бумага, пипетка, стеклянная палочка, раствор иода, раствор поваренной соли, микроскоп.

Ход работы

Приготовьте препарат кожицы лука. Рассмотрите его и зарисуйте группу клеток. Особенное внимание обратите на цитоплазму (её расположение относительно оболочки клетки). На первом рисунке подпишите части клетки, отметьте среду, в которой она находилась.
С помощью фильтровальной бумаги удалите из-под покровного стекла раствор иода, а затем нанесите стеклянной палочкой каплю раствора поваренной соли.
Наблюдайте, что происходит с цитоплазмой. Свои наблюдения отметьте на втором рисунке. Подпишите рисунок, отметьте среду, в которой находятся клетки, стрелками покажите изменения, которые произошли с цитоплазмой.
Продолжите опыт: с помощью фильтровальной бумаги удалите раствор поваренной соли и нанесите каплю воды с помощью стеклянной палочки.
Наблюдайте, как изменилось состояние цитоплазмы. На третьем рисунке отметьте свои наблюдения, подпишите рисунок, укажите среду, в которой находились клетки, стрелками отметьте явления, происходившие в клетке.
Сформулируйте вывод.

Подробный ответ

1. Химический элемент — это вещество, состоящее из атомов с одинаковым зарядом ядра, то есть с одинаковым числом протонов.

2. Биогенные элементы — это химические элементы, выполняющие функции в живых системах. Они входят в состав клеток, тканей и биомолекул и обеспечивают жизнедеятельность организма.

3. Все химические элементы разделяют на макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы по их процентному содержанию в живых организмах.

4. К микроэлементам относятся железо, йод, цинк, медь, кобальт, селен, фтор, марганец и др. Их роль связана с работой ферментов, гормонов, кроветворением, иммунитетом, дыханием и обменом веществ.

5. Биологическая роль воды заключается в том, что она:

является универсальным растворителем;
обеспечивает транспорт веществ;
поддерживает объём и упругость клеток;
участвует в реакциях обмена веществ;
обладает высокой теплоёмкостью и помогает сохранять постоянную температуру.

6. Постоянный уровень pH клетки поддерживают ионы натрия и хлора.

1. Возможный вариант классификации химических элементов, входящих в состав живых организмов, — по биологической роли:

структурные — образуют основу органических молекул;
электролитные — поддерживают ионный баланс и осмотическое давление;
каталитические — входят в состав ферментов и активируют их работу.

2. Единство живой природы и её общность с неживой природой подтверждают одинаковый химический состав, подчинение биологических процессов законам физики и химии, а также общие принципы организации материи.

3. Жизнь теоретически могла бы возникнуть и на основе другого элемента, например кремния, так как он, как и углерод, способен образовывать четыре ковалентные связи. Однако кремниевых соединений значительно меньше, они менее разнообразны и устойчивы, а основной продукт их обмена — диоксид кремния — твёрдое вещество. Поэтому «кремниевая» жизнь на Земле маловероятна.

4. Недостаток или избыток любого элемента нарушает работу всего организма, потому что элементы входят в состав многих веществ и участвуют в разных процессах обмена. Изменение содержания одного элемента отражается на работе нескольких органов и систем.

1. При недостатке йода могут развиться эндемический зоб, гипотиреоз, у детей — кретинизм. При избытке йода возможен тиреотоксикоз.

2. Сердечную деятельность регулируют калий, кальций, натрий и магний.

Работа с текстом. Элементы в организме могут находиться в виде кристаллических включений или в диссоциированном виде, то есть в виде ионов.

Лабораторная работа.

Этап опыта	Наблюдение	Среда
Препарат кожицы лука до добавления соли	Цитоплазма плотно прилегает к клеточной стенке, клетка имеет обычный вид	Водная среда
После добавления раствора поваренной соли	Цитоплазма отходит от клеточной стенки, мембрана сморщивается, происходит плазмолиз	Гипертоническая среда
После добавления воды	Цитоплазма снова прилегает к клеточной стенке, клетка возвращается к исходному состоянию, происходит деплазмолиз	Водная среда

Вывод: опыт показывает, что цитоплазматическая мембрана полупроницаема: в гипертонической среде вода выходит из клетки, и происходит плазмолиз, а при добавлении воды клетка восстанавливает исходное состояние. Это подтверждает значение осмоса и необходимость поддержания постоянства внутренней среды клетки.