g9b-1.1· Глава 1: Химический состав живых организмов· ~13 мин

Свойства живых организмов и химический состав клетки

Основные свойства жизни, уровни организации, вода и неорганические вещества.

Живые организмы обладают рядом особых свойств, которые отличают их от неживой материи. К этим свойствам относятся обмен веществ (метаболизм), раздражимость (реакция на внешние воздействия), размножение, рост и развитие, наследственность (передача родительских признаков потомству), изменчивость (мутации и модификации) и саморегуляция. Важно отметить, что раздражимость свойственна всем живым организмам — как растениям, так и животным и микроорганизмам. Уровни организации жизни от меньшего к большему располагаются так: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой, биоценотический/экосистемный, биосферный. Около 98% химического состава клетки составляют четыре макроэлемента — кислород (O), углерод (C), водород (H) и азот (N); фосфор (P), сера (S), калий (K), кальций (Ca) и натрий (Na) также входят в группу макроэлементов. Среди неорганических веществ особое место занимает вода: она составляет 70–80% массы клетки, выполняет функцию универсального растворителя, благодаря высокой теплоёмкости обеспечивает терморегуляцию.

📌Пример

Например: при испарении пота поверхность тела охлаждается — это прямое следствие высокой теплоёмкости воды.

Графики

Химический состав клетки (по массовой доле): вода ~75%, белки ~15%, прочие органические ~7%, неорганические ~3%
Химический состав клетки (по массовой доле): вода ~75%, белки ~15%, прочие органические ~7%, неорганические ~3%

Ключевые термины

Обмен веществ (метаболизм) — Совокупность превращений веществ и энергии в живом организме; один из 7 основных жизненных свойств, отличающих живое от неживого.
Раздражимость — Ответная реакция живого организма на воздействия внешней среды. Это свойство присуще не только животным, но и растениям и микроорганизмам.
Наследственность — Способность родительских организмов передавать свои признаки и свойства потомству.
Изменчивость — Различия, существующие между особями одного вида. Имеет две основные формы: мутационная (наследственная изменчивость) и модификационная (ненаследственная изменчивость).
Саморегуляция — Способность организма поддерживать постоянство внутренней среды в изменяющихся внешних условиях.
Макроэлементы — Химические элементы, представленные в высоком процентном содержании в химическом составе клетки. Четыре основных — кислород (O), углерод (C), водород (H) и азот (N) — составляют примерно 98% массы клетки.
Основные макроэлементы клетки
МакроэлементСимволПримерная доля в массе клетки (%)
КислородO~65
УглеродC~18
ВодородH~10
АзотN~3

Эти четыре элемента вместе составляют примерно 98% массы клетки. Другие макроэлементы: фосфор (P), сера (S), калий (K), кальций (Ca), натрий (Na).

✎Высокая теплоёмкость воды и потоотделение
  1. 1Наблюдение: В жаркую погоду или при физической работе с поверхности кожи выделяется пот.
  2. 2Процесс: Вода, содержащаяся в поте, испаряется с поверхности кожи.
  3. 3Результат: При испарении из окружающей среды поглощается тепло, в результате чего температура поверхности кожи и тела снижается.
  4. 4Научное объяснение: Это явление — прямое следствие высокой теплоёмкости воды. Поглощая тепло и испаряясь, вода обеспечивает тепловую регуляцию организма.
🚫Частая ошибка

Ошибка: Учащиеся часто считают раздражимость свойством, присущим только животным. На самом деле раздражимость — универсальное жизненное свойство, присущее всем живым организмам: растениям, животным и микроорганизмам.

⚠️Внимание

Внимание: Хотя вода является основным соединением, составляющим 70–80% массы клетки, она не является органическим веществом, а относится к неорганическим. Вода выполняет функцию универсального растворителя, создаёт среду для биохимических реакций и благодаря высокой теплоёмкости играет важную роль в тепловой регуляции организма.

Правила

  1. 1У живых организмов есть 7 основных свойств жизни: обмен веществ, раздражимость, размножение, рост/развитие, наследственность, изменчивость, саморегуляция.
  2. 2Уровни организации от меньшего к большему: молекулярный → клеточный → тканевый → органный → организменный → популяционно-видовой → биоценотический/экосистемный → биосферный.
  3. 3~98% клетки составляют 4 макроэлемента: O (~65%), C (~18%), H (~10%), N (~3%).
  4. 4Вода составляет 70–80% массы клетки; она универсальный растворитель, тепловой буфер, среда для биохимических реакций; она не органическая, а неорганическая.
  5. 5Минеральные ионы (K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Cl⁻) обеспечивают регуляцию осмотического давления, нервные импульсы и буферные системы.

Тренировка

10 лёгких · 10 средних · 10 сложных

В каждом тесте — 10 случайных вопросов

ЛёгкийСреднийСложныйМикс