Необходим в следовых количествах входит в состав гемоглобина

Элемент и его символ		Значение для клетки и организма
Водород	H	Входит в состав воды и всех биологических соединений
Бор	B	Необходим некоторым растениям
Углерод	C	Входит в состав всех биологических соединений
Азот	N	Структурный компонент белков и нуклеиновых кислот
Кислород	O	Входит в состав воды и всех биологических соединений
Фтор	F	Входит в состав эмали зубов
Натрий	Na	Главный внеклеточный положительный ион
Магний	Mg	Активирует работу многих ферментов; структурный компонент хлорофилла
Фосфор	P	Входит в состав костной ткани, нуклеиновых кислот
Сера	S	Входит в состав белков и многих других биологических веществ
Хлор	Cl	Преобладающий отрицательный ион в организме животных
Калий	K	Преобладающий положительный ион внутри клеток
Кальций	Ca	Основной компонент костей и зубов; активирует сокращение мышечных волокон и работу ряда ферментов
Марганец	Mn	Необходим организмам в следовых количествах
Железо	Fe	Входит в состав многих органических веществ, в том числе гемоглобина
Кобальт	Co	Входит в состав одного из витаминов
Медь	Cu	Необходим организмам в следовых количествах (обнаружен в составе некоторых ферментов)
Цинк	Zn	Необходим организмам в следовых количествах (обнаружен в некоторых ферментах и инсулине)
Иод	I	Входит в состав гормона щитовидной железы

Таблицы и схемы по теме «Молекулярный уровень»

Биологически важные химические элементы клетки

Классификация химических элементов

Соединения (вещества) клетки

Неорганические

Органические

Вода

Минеральные соли

70—80 %

1,0—1,5 %

Белки

Углеводы

Жиры

Нуклеиновые кислоты

АТФ и другие низкомолекулярные

органические кислоты

10—20 %

0,2—2,0 %

1—5 %

1,0—2,0 %

0,1—0,5 %

Классификация химических веществ клетки

Роль макроэлементов на клеточном и организменном уровне организации

Элемент

Роль в клетке

Роль в организме

растительном

животном

Магний (Mg)

Кофактор многих ферментов, участвующих в энергетическом обмене и синтезе ДНК

Входит в состав молекулы хлорофилла;

ион Mg2+ наряду с Са2+ образует соли с пектиновыми веществами

Входит в состав ферментов, необходимых для функционирования мышечной, нервной и костной тканей

Натрий (Na)

Участвует в создании и поддержании биоэлектрического потенциала на мембране (в результате работы натриевого и калий-натриевого насосов)

Ионы Na+участвуют в поддержании осмотического потенциала клеток, что обеспечивает поглощение воды из почвы

Ионы Na+ влияют на работу почек;

участвуют в поддержании сердечного ритма (вместе с ионами К+ и Са2+); вместе с ионами хлора Сl-составляют большую часть минеральных веществ крови;

участвуют в регулировании кислотно-щелочного равновесия организма, входя в состав буферной системы организма

Кальций (Са)

Ионы Са2+участвуют в регуляции избирательной проницаемости клеточной мембраны;

участвуют в процессах соединения ДНК с белками

Ионы Са2+, образуя соли пектиновых веществ, придают твердость межклеточному веществу, соединяющему растительные клетки; участвуют в формировании срединной пластинки между клетками

Нерастворимые соли кальция входят в состав костей позвоночных, раковин моллюсков, коралловых полипов. Ионы Са2+участвуют в образовании желчи; повышают рефлекторную возбудимость спинного мозга и центра слюноотделения; участвуют в синаптической передаче нервного импульса; в процессах свертывания крови; активируют ферменты при сокращении поперечнополосатых мышечных волокон

Железо (Fe)

Входит в состав цитохромов-ферментов — переносчиков электронов на III этапе диссимиляции и в световой фазе фотосинтеза

Участвует в биосинтезе хлорофилла;

входит в состав ферментов, участвующих в дыхании; в составе цитохромов — переносчиков электронов в ходе фотосинтеза

Входит в состав гема белка — переносчика кислорода — гемоглобина и белка, содержащего запас кислорода в мышцах — миоглобина. (Небольшой запас находится в железосодержащем белке ферритине в печени и селезенке.)

Калий (К)

Участвует в поддержании коллоидных свойств цитоплазмы; участвует в создании и поддержании биоэлектрического потенциала на мембране (в результате работы натрий-калиевого насоса); активирует ферменты, участвующие в синтезе белка;

входит в состав ферментов, участвующих в гликолизе

Участвует в регуляции водного режима; входит в состав ферментов, участвующих в фотосинтезе. (Обычный компонент клеточного сока в вакуолях растительных клеток, содержится в виде ионов К+.)

Участвует в поддержании сердечного ритма (вместе с натрием и кальцием); участвует в проведении нервного импульса

Сера (S)

Входит в состав серосодержащих аминокислот (цистина, цистеина, метионина); участвует в формировании третичной структуры белка (образование дисульфидных мостиков); входит в состав кофермента А и некоторых ферментов;

участвует в бактериальном фотосинтезе (сера входит в состав бактериохлорофилла, сероводород H2S является источником водорода); окислительно-восстановительные реакции соединений серы являются источником энергии в хемосинтезе

В основном предопределяется ролью этого элемента в клетке

В основном предопределяется ролью этого элемента в клетке. Кроме того, входит в состав инсулина, витамина В1, биотина

Фосфор (Р)

В виде остатков фосфорной кислоты входит в состав АТФ, нуклеотидов, ДНК, РНК, коферментов НАД, НАДФ, ФАД, фосфорилированных Сахаров, фосфолипидов, многих ферментов; входит в состав всех мембранных структур

Восновном предопределяется ролью этого элемента в клетке

В виде фосфатов входит в состав костной ткани, зубной эмали; у млекопитающих фосфатная буферная система, в состав которой входят анионы Н2РО4 и НРО2-4

(вместе с бикарбонатной буферной системой), поддерживает рН тканевой жидкости в интервале 6,9-7,4

Хлор (С1)

Анионы Сl- (вместе с различными катионами) поддерживают электронейтральность клетки

Анионы Сl-участвуют в регуляции тургорного давления

Анионы Сl-вместе с катионами натрия Na+ участвуют в формировании осмотического потенциала плазмы крови; участвуют в процессах возбуждения и торможения в нервных клетках; входят в состав соляной кислоты, являющейся компонентом желудочного сока

Источник

Химический состав организмов

Найдите и выделите цветом по вертикали и горизонтали названия химических элементов.

Самый распространённый элемент в земной коре и живых организмах.
Элемент – основа строения органических соединений, атомы которого способны соединяться друг с другом и с другими элементами, образуя длинные линейные, разветвлённые или кольцевые молекулы.
Обязательный элемент в составе белков и нуклеиновых кислот.
Преобладающий положительный ион внутри клеток, участвует в создании биоэлектрического потенциала на мембране.
Основной компонент костей, зубов, необходим для мышечного сокращения, участвует в свёртывании крови и в синаптической передаче нервного импульса.
Структурный компонент хлорофилла, активирует работу многих ферментов.
Входит в состав костной ткани, нуклеиновых кислот, в составе сложных липидов образует мембранные структуры.
Преобладающий отрицательный ион в организме животных, участвует в создании биоэлектрического потенциала на мембране, компонент соляной кислоты в желудочном соке.
Входит в состав гемоглобина, миоглобина.
Необходим организмам в следовых количествах, обнаружен в составе некоторых ферментов и в инсулине.
Входит в состав гормона щитовидной железы тироксина.
Второй по распространённости элемент в земной коре, для некоторых организмов является важным биогенным элементом: входит в состав опорных образований у растений и скелетных – у животных.

При необходимости обратитесь к дополнительным материалам урока.

Кислотно-щелочной баланс клетки

Выполните пропуски в тексте, выбрав правильные варианты ответа из выпадающего меню.

В большинстве клеток организма рН составляет 7,0–7,4.

Минеральные вещества в клетке присутствуют в виде ионов и твёрдых нерастворимых солей. Ионы придают внутренней среде клетки или организма

реакцию среды. Эта способность клетки поддерживать кислотно-щелочной баланс (рН) своего содержимого на постоянном уровне, получила название

Биологическая роль воды

Соедините попарно фигуры так, чтобы каждой особенности строения молекул воды соответствовала её биологическая функция.

Разрыв многочисленных связей между молекулами воды требует значительных затрат энергии.

Вода – основа жизни

Решите кроссворд.

При необходимости обратитесь к видеоматериалам урока.

Органические вещества клетки

Установите соответствие между формулами веществ и группами органических соединений.

Обратитесь к тезаурусу основных терминов и определений.

Органические вещества клетки

Установите соответствие между формулами веществ и типами структуры их молекул.

обратите внимание на мономеры в составе полимеров

Углеводы и липиды

Ответьте на вопросы, чтобы решить кроссворд.

Вода – основа жизни

Выберите один правильный ответ.

Почему в жаркую погоду или при работе в горячих цехах для утоления жажды рекомендуют пить минеральную или подсоленную воду?

Потоотделение предохраняет организм от перегрева.

Подсоленная вода способствует снижению температуры организма и уменьшению процесса потоотделения.

Подсоленная вода компенсирует потери минеральных солей при усиленном потоотделении в условиях повышенной температуры окружающей среды.

При окислении минеральных солей выделяется энергия, необходимая для восполнения энергетических затрат при мышечной работе.

Биологическая роль воды

Расставьте фразы в порядке, отражающем причинно-следственные связи характерные для воды.

Свойства и биологическая роль воды определяется особенностями строения её молекул.

Растворимость полярных соединений

Среда для протекания биохимических реакций

Полярность молекул воды

Атом кислорода притягивает электроны сильнее, чем атомы водорода

Органические вещества клетки

Расставьте подписи к изображениям.

Даны три изображения.

Углевод, являющийся основой клеточных стенок растений, имеет линейную структуру. Запасной углевод животных разветвлён сильнее, чем запасной углевод растений.

Лактоза

Гликоген

Сахароза

Крахмал

Целлюлоза

Химический состав организмов

Установите соответствие между живыми организмами и химическими элементами, которые они могут накапливать.

Для профилактики заболеваний щитовидной железы рекомендуют употреблять «морскую капусту»; раковины моллюсков и костная ткань образованы солями одного и того же элемента; второй по распространённости элемент в земной коре, входит в состав скелетных образований простейших; крохотное растение – обитатель стоячих водоёмов – может накапливать элемент, относящийся к щёлочноземельным металлам.

Органические вещества клетки. Углеводы

Решите кроссворд.

При необходимости обратитесь к видеоролику объясняющего модуля.

Органические вещества клетки

Установите соответствие между формулами веществ и их особенностями.

Мономерами полисахаридов являются моносахариды; молекулы липидов не имеют в составе заряженных групп.

Водородные связи в молекуле воды

Соберите из элементов изображение, отображающее образование водородных связей между молекулами воды.

Водородная связь возникает за счёт притяжения противоположно заряженных атомов разных молекул воды.

Источник

Самостоятельные работы по общей биологии

1 курс (20 часов)

2011-2012 учебный год, учебник Д.К. Беляев, Г.М. Дымшиц, 41 час.

Т.1. Введение (1час)

См.р. №1:Уровни организации живого.

Проиллюстрируйте уровни организации живого:

А). Молекулярный уровень организации жизни

Б). Клеточный уровень организации жизни

В). Тканевый уровень организации жизни

Г). Органный уровень организации жизни

Д). Организменный уровень организации жизни

Е). Популяционно-видовой уровень организации жизни

Ж). Биогеоценотический уровень организации жизни

З). Биосферный уровень организации жизни.

Для этого найдите материал в интернете. Оформите материал в удобной для вас форме.

Т.2. Клетка – единица живого. Химический состав клетки.

Выполните не менее двух заданий по вашему выбору.

См.р.№1:Неорганические вещества клетки.

1. Вставьте пропущенные слова из данного списка.

Необходим в следовых количествах___________. Входит в состав гемоглобина____________.

Преобладающий положительный ион в организме_____________________. Входит в состав гормона щитовидной железы______________. Входит в состав костной ткани_______________. Входит в состав многих белков (волосы,ногти)____________. Входит в состав нуклеиновых кислот__________________.

Входит в состав витаминов_____________. Входит в состав хлорофилла__________________________.

Список – Фосфор, сера, железо, кальций, марганец, магний, кобальт, йод, калий, хлор.

2. Выберите правильные утверждения

Вода является полярным веществом потому, что она:

Полностью диссоциирована в растворе.
Притягивает положительные ионы.
В её молекуле атом кислорода имеет частичный отрицательный заряд, а атом водорода – частичный положительный заряд.
Имеет большую теплоёмкость.

См.р.№2: Биополимеры: углеводы, липиды, белки.

1.Органичесике вещества, входящие состав живых организмов- гликоген, казеин,лактоза, адреналин.

Найдите информацию об этих веществах, какую функцию они выполняют в живых организмах?

Материал оформите в удобной для вас форме.

2. Известно, что белки имеют сложное строение- молекула белка имеет несколько структур в которых белок может выполнять свою работу (функцию). Вам приведены несколько примеров белковых молекул. Ответьте на поставленные вопросы. Посетите сайт https://ru.wikipedia.org.

1 2.

Молекулярная модель фермента уреазы бактерии. Мышиное антитело против холеры.

Ответьте на вопрос: какую функцию выполняют ферменты? Какую функцию выполняют антитела?

Белок инсулин. Что это за вещество? Нити кератина внутри клетки.

Какую роль они выполняют?

3. Решите кроссворды:

Биокатилизаторы.

См.р.№3: Биополимеры: нуклеиновые кислоты, АТФ.

1. Нуклеиновые кислоты.

Гелеобразный осадок нуклеиновой кислоты.

Найдите информацию в интернете – каким образом и из каких материалов, выделяют нуклеиновые кислоты для изучения?

2. Что это за молекула? Какими свойствами она обладает?

Подготовьте сообщение об этом уникальном веществе.

Материал оформите в удобной для вас форме.

3. В табачном дыму находится опасный мутаген бензопирен. На рисунке хорошо видно, что бензопирен повреждает молекулу ДНК.

А каковы последствия таких повреждений?

Подберите материал и оформите его в удобной для вас форме.

Т.3. Строение и функции клетки.(4 часа)

См.р.№1: Плазматическая мембрана. Органоиды клетки.

1. Какие функции выполняет плазматическая мембрана?

Какова структура и состав биомембран?
Что означает избирательная проницаемость…?
Найдите ответы на эти вопросы.

Материал оформите в удобной для вас форме.

2. Какие части клетки показаны и как они взаимодействуют? Составьте рассказ.

См.Р.№2: Ядро. Прокариоты. Эукариоты.

1.Рассмотрите рисунок и фотографию. Что вы можете сказать об уровне организации этих клеток? Ответ аргументируйте.

См.Р.№3: Неклеточные формы жизни.

1. Дайте название этому рисунку. Кто изображен на нем? Расскажите о них поподробнее.

Материал оформите в удобной для вас форме.

См.р.№4: ВИЧ- инфекция. СПИД.

1. ВСЕМ известно СПИД это последняя стадия ВИЧ (ВИРУСА приобретённого иммунодефицита)

Напишите реферат на тему «ВИЧ.СПИД. Способы уберечься от чумы 20 -21 веков».

3D модель вируса СПИДа Заражение клетки человека этим вирусом.

Подберите иллюстративный материал по этой теме.

2. решите ребус:

Т. 4. Физиология клетки.(3 часа)

См.р.№1: Пластический обмен.

1. какая связь между этими объектами

Внимательно рассмотрите структуру белка на первом рисунке. (Подсказка – ион какого-то металла является центральным, образующим всю молекулу.)

2.Как называется органоид в котором происходит процесс фотосинтеза?

Примените свои знания по иностранному языку и расскажите, что хотел показать автор своим рисунком?

3.решите кроссворд:

См.р.№2: Энергетический обмен

1. Рассмотрите фотографию и назовите центральный органоид. За какие функции он отвечает в клетке?

Какая связь этого органоида и формулой вещества, которая приведена.

См.р.№3:Генетическая и клеточная инженерия.

1.Найдите информацию о новых направлениях развития биологии:

Флуоресцентные мыши, Аграрные биотехнологии. Стволовые клетки и клонирование.

полученные методом генной Генная инженерия.

инженерии.

Адам и Ева – плод генной инженерии? Homo Sapiens: результат эволюции или генной

инженерии?

Пройдите по ссылке и найдите ответы на вопросы.

https://clubs.ya.ru/4611686018427433837/replies.xml?item_no=29775

Подготовьте сообщение по этой теме. Оформите материал в удобной для вас форме.

Т.5. Размножение организмов.(3часа)

См.р.1: Способы деления клеток.

1. Определите стадию клеточного деления в клетках, отмеченных стрелкой:

https://biology-of-cell.narod.ru/PracticeExam/practi4.jpg

Определите стадию клеточного деления на данной фотографии:

2. Занимательная биология.

Рассмотрите рисунки и определите, какие процессы на нем изображены.

Назовите биологическую роль этих процессов.

Посетите сайт https://nplit.ru/books/item/f00/s00/z0000052/st016.shtml

А. Б

Решите ребусы:

См.р.2: Оплодотворение. Зародышевое развитие организма.

1.Какой процесс показан на рисунках? Какова его биологическая роль?

(дробление яйцеклетки)

См.р.3: Организм – единое целое.

1. Что бы это значило? Найдите материал по данной теме.

1. 2.

2. Сделайте сообщение по теме: «Влияние на продолжительность жизни стрессовых ситуаций».

Материал оформите в удобной для вас форме.

Т.6. Основы генетики.(5часов)

См.р.1: Моногибридное скрещивание.

1. Отгадайте ребус.

2.Решите задачу: Запишите в виде схемы скрещивания процесс, изображенный на рисунке.

Какие манипуляции проделывают с цветками гороха и для чего это делают?

Составьте рассказ.

3.Как наследуется окрас лошадей?

Какие генетические закономерности можно проследить?

Составьте рассказ.

См.р.2: Дигибридное скрещивание. Решение задач.

Решите задачи:

А).Известно, что катаракта и рыжеволосость у человека контролируются доминантными генами, локализованными в разных парах аутосом. Рыжеволосая женщина, не страдаю¬щая катарактой, вышла замуж за светловолосого мужчину, недавно перенесшего операцию по удалению катаракты. Определите, какие дети могут родиться у этих супругов, если иметь в виду, что мать мужчины имеет такой же фенотип, как и его жена (т. е. она рыжеволосая, не имеющая этой болезни глаз).

Б). Тригибридное скрещивание: 1. У матери ребенка II группа крови, круглое лицо, тонкие кости; у отца III группа крови, продолговатый овал лица, нормальная толщина костей. Вычислите, какова вероятность появления в данной семье ребенка с I группой крови, внешне похожего на отца (продолговатое лицо, нормальная толщина костей), если известно, что гены, контролирующие формирование костей нормальной толщины и продолговатого овала лица, — рецессивные гены, расположенные в разных парах аутосом.

См.р.3: Сцепленное наследование генов. Решение задач.

Доминантные гены, локализованные в Х-хромосоме:

1.Женщина, имеющая гипоплазию (истончение) эмали зубов, выходит замуж за мужчину, у которого такой же дефект. От этого брака рождается мальчик, не страдающий данной болезнью. Какова была вероятность появления в этой семье здорового мальчика, в отличие от своих родителей не страдающего гипоплазией эмали? Какова вероятность появления в этой семье здоровой девочки? Известно, что ген, ответственный за развитие гипоплазии эмали, — доминантный ген, локализованный в Х-хромосоме; ген, контролирующий отсутствие рассматриваемого заболевания, — рецессивный ген Х-хромосомы.

2. От брака мужчины, у которого нет рахита, устойчивого к лечению витамином D, и женщины, страдающей этим заболеванием, рождается здоровая девочка. Может ли данная семья быть абсолютно уверенной в том, что и все последующие дети, родившиеся в этой семье, будут такими же здоровыми, как и эта девочка-первенец?

3. Известно, что ген, ответственный за развитие этой болезни, — доминантный ген полного доминирования, локализованный в Х-хромосоме.

Гены, локализованные в Y-хромосоме:

4. Ген, ответственный за развитие такого признака, как гипертрихоз (оволосение края мочки уха), — один из немногих рецессивных генов, локализованных в Y-хромосоме. Если мужчина с гипертрихозом женится на женщине, у которой, естественно, гипертрихоза нет, то каков реальный процент появления в этой семье детей с гипертрихозом: мальчиков? девочек?

5.Женщина невероятно взволнована случайно полученной от «доброжелателей» информацией о тайне семьи своего мужа. Оказалось, что и ее муж, и его братья, и их отец — все они в раннем детстве прошли через хирургическое отделение ЦРБ родного города, где каждому из них была сделана однотипная операция по ликвидации перепончатости (перепонки между указательным и средним пальцами рук). И хотя все эти мужчины неизменно успешно избавлялись от данного врожденного дефекта и пытались воодушевленно убедить женщину, насколько это безболезненно и легко устранимо, женщина обратилась за советом к медикам. Как будут выглядеть дети, рожденные от одного из представителей этого, по меньшей мере, странного «перепончатого» семейства: мальчики? девочки?

См.р.4: Занимательные генетические задачи. Решение задач.

« Сказка про драконов»

У исследователя было 4 дракона: огнедышащая и неогнедышащая самки, огнедышащий и неогнедышащий самцы. Для определения способности к огнедышанию у этих драконов им были проведены всевозможные скрещивания:

Огнедышащие родители – всё потомство огнедашащее.
Неогнедышащие родители – всё потомство неогнедышащее.
Огнедышащий самец и неогнедышащая самка – в потомстве примерно поровну огнедышащих и неогнедышащих дракончиков.
Неогнедышащий самец и огнедышащая самка – всё потомство неогнедышащее.

Считая, что признак определяется аутосомным геном, установите доминантный аллель и запишите генотипы родителей.

« Контрабандист»

В маленьком государстве Лисляндии вот уже несколько столетий разводят лис. Мех идёт на экспорт, а деньги от его продажи составляют основу экономики страны. Особенно ценятся серебристые лисы. Они считаются национальным достоянием, и перевозить через границу строжайше запрещено. Хитроумный контрабандист, хорошо учившийся в школе, хочет обмануть таможню. Он знает азы генетики и предполагает, что серебристая окраска лис определяется двумя рецессивными аллелями гена окраски шерсти. Лисы с хотя бы одним доминантным аллелем – рыжие. Что нужно сделать, чтобы получить серебристых лис на родине контрабандиста, не нарушив законов Лисляндии?

«Расстроится ли свадьба принца Уно?»

Единственный наследный принц Уно собирается вступить в брак с прекрасной принцессой Беатрис. Родители Уно узнали, что в роду Беатрис были случаи гемофилии. Братьев и сестёр у Беатрис нет. У тёти Беатрис растут два сына – здоровые крепыши. Дядя Беатрис целыми днями пропадает на охоте и чувствует себя прекрасно. Второй же дядя умер ещё мальчиком от потери крови, причиной которой стала глубокая царапина. Дяди, тётя и мама Беатрис – дети одних родителей. С какой вероятностью болезнь может передаться через Беатрис королевскому роду её жениха?

См.р.5: Задача на взаимодействие генов. Решение задач.

Цвет кожи человека определяется взаимодействием нескольких пар генов по типу полимерии, т.е. цвет кожи тем темнее, чем больше доминантных генов в генотипе.

Возможные генотипы и фенотипы цвета кожи:

черная кожа – A1A1A2A2

темная – A1A1A2a2

смуглая (мулат) – A1a1A2a2

светлая – A1a1a2a2

белая – a1a1a2a2

Если два мулата (A1a1A2a2) имеют детей, то можно ли ожидать среди них детей с черной, смуглой и белой кожей? Какую часть составят дети каждого типа?

Решение: ? Запишите решение для этой задачи.

Ответ. В этой семье возможны дети всех цветов кожи: 1 : 4 : 6 : 4 : 1, т.е.

черные – 1/16

темные – 4/16

смуглые – 6/16

светлые – 4/16

белые – 1/16

Т.7. Обобщение.

Решите ребус:

Источник