6. Неорганические и органические вещества, входящие в состав клеток организмов

Определения и обозначения

Неорганические вещества — это вода и минеральные соли, входящие в состав клеток. Их называют неорганическими из-за особенностей строения, отличающих их от белков, жиров и углеводов. Они нужны клетке для растворения веществ и поддержания её работы.

Органические вещества — это вещества клеток, к которым относятся белки, жиры и углеводы. В их составе есть углерод, поэтому они отличаются от воды и минеральных солей. Они участвуют в построении клетки, обеспечивают её энергией и могут запасаться.

Белки — органические вещества, необходимые для построения клеточных структур и протекания важных процессов в организме. Из белков состоят некоторые части клетки, а сами белки помогают выполнять разные клеточные задачи. Поэтому без них клетка не может нормально расти и работать.

Углеводы и жиры — органические вещества, которые служат клеткам источником или запасом энергии. Когда клетке нужна энергия, она использует эти вещества. Особенно удобно запасать жиры: их можно расходовать позднее, когда энергии из пищи недостаточно.

Как это устроено

Клетки организмов состоят из разных веществ, потому что каждая клетка выполняет определённые задачи. Для роста ей нужны вещества, из которых строятся новые части, а для работы — энергия и подходящая внутренняя среда. Поэтому в клетке одновременно присутствуют вода, соли, белки, жиры и углеводы, но их количество может быть разным.

Вода составляет значительную часть клетки, потому что многие вещества могут растворяться именно в ней. Растворённые частицы легче перемещаются и вступают во взаимодействие. Поэтому в водной среде клетки происходят многочисленные процессы, необходимые для её жизни.

Минеральные соли присутствуют в клетке в небольших количествах, но это не делает их ненужными. Их частицы помогают поддерживать условия, при которых клеточные структуры работают правильно. Если солей слишком мало или слишком много, нормальная работа клетки может нарушиться.

Белки, жиры и углеводы различаются строением, поэтому выполняют разные задачи. Белки особенно важны как строительный материал и участники процессов, а углеводы и жиры удобны для получения энергии. Жиры могут откладываться в запас, а углеводы чаще быстро используются клеткой.

Количество и соотношение веществ в клетках разных организмов и органов различаются, потому что клетки приспособлены к разной работе. Например, клетке, которая активно действует, может требоваться больше веществ для получения энергии. Состав также зависит от состояния организма и условий его жизни.

Вещества в составе клеток и их значение

Сначала по таблице определите группу вещества, затем посмотрите на его основное значение. Последний столбец помогает понять, почему одинаковые вещества содержатся в клетках в разном количестве. Не следует считать, что у каждого вещества есть только одна функция: значение может зависеть от условий.

Разбор задач

Задача 1

Условие: Назови две группы веществ, входящих в состав клеток, и приведи по одному примеру каждой группы. Нужно разделить вещества по общим признакам. Примеры не должны оказаться в одной группе.

1. Вспомним две основные группы веществ клетки: неорганические и органические.
2. К неорганическим относят воду и минеральные соли, поэтому примером будет вода.
3. К органическим относят белки, жиры и углеводы, поэтому примером может быть белок.

Ответ: неорганические вещества — вода; органические вещества — белки.

Задача 2

Условие: В клетке обнаружили много воды и минеральные соли. К какой группе относятся эти вещества и какую роль может выполнять вода? Нужно назвать группу для обоих веществ, а затем объяснить значение воды.

1. Вода и минеральные соли относятся к неорганическим веществам.
2. Вода составляет значительную часть клетки, поэтому её количество может быть большим.
3. Она растворяет многие вещества и служит средой для процессов, происходящих внутри клетки.

Ответ: вода и минеральные соли — неорганические вещества; вода помогает растворять вещества и обеспечивает среду для многих процессов.

Задача 3

Условие: Для клетки важны построение её структур и получение энергии. Распредели белки, жиры и углеводы по их возможному значению. Нужно помнить, что одно вещество может иметь несколько функций.

1. Белки прежде всего связаны с построением клеточных структур и участием в важных процессах.
2. Углеводы могут быстро использоваться как источник энергии.
3. Жиры служат источником энергии и могут накапливаться как запас.
4. Не будем утверждать, что белки совсем не связаны с процессами, а жиры и углеводы не имеют других значений: распределение показывает главное.

Ответ: белки — построение структур и участие в процессах; углеводы — источник энергии; жиры — источник и запас энергии.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что органические вещества есть только в организмах, а неорганические — только в неживой природе. Так думают из-за привычного противопоставления живого и неживого. Проверка простая: вспомните, что обе группы входят в состав клеток.

Ошибка: путать минеральные соли с органическими веществами, потому что соли растворены в воде. Растворение не меняет принадлежность вещества к группе. Проверьте себя по примеру: вода и соли — неорганические вещества.

Ошибка: считать воду несущественной частью клетки. Иногда её не замечают, потому что вода кажется обычным веществом. Вспомните, что в воде растворяются вещества и в ней происходят многие процессы.

Ошибка: приписывать всем органическим веществам одну функцию. Белки, жиры и углеводы различаются по строению и значению. Проверьте ответ: белки связаны со строительством и процессами, жиры и углеводы — с энергией.

Связь с другими темами

Чтобы понять состав клетки, нужно знать, что такое клетка и из каких частей она состоит. Вещества обеспечивают работу этих частей и создают условия для процессов внутри клетки. Поэтому знания о составе помогают лучше объяснить строение организма.

Знания о питании организмов показывают, откуда клетки получают вещества и энергию. Пища после переработки становится источником строительных материалов и веществ, которые можно использовать для получения энергии. Так состав клетки связывается с её жизнедеятельностью.

Эта тема пригодится при изучении обмена веществ, питания и строения клеток. Обмен веществ объясняет поступление, превращение и расходование веществ. Позже будет легче понять, почему клеткам нужны разные соединения.

Что запомнить

• В состав клеток входят неорганические и органические вещества.
• К основным неорганическим веществам клетки относятся вода и минеральные соли.
• Вода необходима для многих процессов, происходящих в клетке.
• К органическим веществам клетки относятся белки, жиры и углеводы.
• Белки, жиры и углеводы имеют разное значение для клетки.
• Состав клеток разных организмов и органов может различаться.