Механизмы растворения веществ в воде

Биологически важные
химические элементы.
Неорганические
соединения
Элементарный состав
клетки
В состав живых организмов
входят 24 элемента.
Макроэлементы. Микроэлементы. Ультрамикроэлементы
Элемент
Кислород
Углерод
Водород
Азот
Фосфор
Калий
Сера
Хлор
Количество
%
65 – 75
15 – 18
8 – 10
1,5 – 3
0,2 – 1
0,15 – 0,4
0,15 – 0,2
0,05 – 0,1
Элемент
Кальций
Магний
Натрий
Железо
Цинк
Медь
Йод
Фтор
Количество
%
0,04 – 2
0,02 – 0,03
0,02 – 0,03
0,01 – 0,015
0,0003
0,0002
0,0001
0,0001
Элементы

Макроэлементы –
элементы, содержание которых в
клетке составляет целые проценты.
На долю 4-х элементов (H, O, C и N)
в сумме приходится почти 98%.
Элементы

Микроэлементы –
элементы, содержание которых в
клетке составляет десятые и сотые
доли процента.
На долю 8 элементов (P, K, S, Cl, Ca, Mg, Na, Fe)
в сумме приходится 1,9%.
Элементы

Ультрамикроэлементы –
элементы, содержание которых в
клетке составляет менее тысячной доли
процента.
На долю всех остальных элементов (Zn, Cu, I, F,
Au, Ag, Hg и др.) в сумме приходится
не более 0,01%.
Неорганические вещества
клетки
Минеральные соли
Буферностью называют

способность клетки поддерживать
слабощелочную реакцию среды своего
содержимого на постоянном уровне.
Роль буфера в клетке выполняют ионы
НРО42- и Н2РО4-, во внеклеточной
жидкости и в крови – ионы НСО3-
Ионы натрия и калия

обеспечивают активный транспорт
веществ в клетку.
Во внешней среде (например, в морской
воде, в плазме крови) ионов натрия
всегда больше, чем калия,
а в клетке наоборот.
Вода
Функции воды






Обеспечивает тургор (упругость)
клетки.
Участвует в терморегуляции,
(предохраняет клетку от резких
изменений температуры, от
перегрева и переохлаждения).
Равномерно распределяет тепло
по клетке.
Способствует перемещению
веществ в клетке.
Участвует в химических
реакциях, происходящих в
клетке.
Играет роль растворителя.
Взаимосвязи строения и
функций воды
Взаимосвязи строения и
функций воды
Взаимосвязи строения и
функций воды


Молекула воды полярна
(диполь).
Между молекулами воды
образуются водородные
связи, поэтому вода при
о.у. – жидкость.
Взаимосвязи строения и
функций воды



Молекула воды полярна
(диполь).
Между молекулами воды
образуются водородные
связи, поэтому вода при
о.у. – жидкость.
Благодаря полярности,
вода может разрушать
кристаллические решетки:
происходит растворение
веществ.
Взаимосвязи строения и
функций воды

Молекулы воды могут
образовывать водородные
связи с молекулами
некоторых веществ,
благодаря этому данные
вещества растворяются в
воде.
Взаимосвязи строения и
функций воды

Благодаря образованию
водородных связей между
молекулами вода имеет
высокую теплоемкость
(на испарение воды
расходуется много
теплоты, вода медленно
остывает и нагревается).
По отношению к воде вещества
бывают:
Гидрофильные (греч. «гидр» и «филио»
- любящий воду) –
вещества, растворимые в воде
(некоторые соли, аминокислоты,
некоторые белки, сахар и др.).
 Гидрофобные (греч. «гидр» и «фобос» боящийся воды) –
вещества, не растворимые в воде
(жиры, многие белки).

Механизмы растворения
веществ в воде

Образование водородных связей
Так растворяются спирты (молекулы
спирта образуют с диполями воды
водородные связи).
Механизмы растворения
веществ в воде

Ионный механизм
Так разрушаются кристаллические
решетки растворимых солей
(например, NaCl).
Механизмы растворения
веществ в воде

Донорно-акцепторный механизм
Так растворяются аминокислоты,
аммиак.
Механизмы растворения
веществ в воде
Образование водородных связей.
 Ионный механизм.
 Донорно-акцепторный механизм.

Вода – универсальный
растворитель
Задания
1. Какая особенность строения молекулы
воды делает ее хорошим
растворителем?
1) хорошая теплопроводность;
 2) малые размеры;
 3) ионная связь;
 4) полярность молекул.

Задания
2. Вода играет большую роль в жизни
клетки, так как она:
1) участвует во многих химических
реакциях;
 2) обеспечивает нейтральную реакцию
среды;
 3) ускоряет химические реакции;
 4) является источником энергии.

Задания
3. В состав клеток всех организмов
входят одни и те же органические
вещества, что служит
доказательством:
1)
2)
3)
4)
единства живой и неживой природы;
единства органического мира;
эволюции органического мира;
приспособленности организмов.
Задания
4. Укажите элемент, который не входит в
группу макроэлементов:
1) О;
 2) Р;
 3) Н;
 4) С.

Задания

5. Какие особенности строения и свойств
молекул воды определяют ее большую роль
в клетке?
1) способность образовывать водородные связи;
 2) наличие богатых энергией связей;
 3) полярность молекул;
 4) способность к образованию ионных связей;
 5) способность образовывать пептидные связи;
 6) способность взаимодействовать с ионами.
