§ 3. Какие органические и неорганические вещества содержат живые организмы?

Определения и обозначения

Неорганические вещества — это вода и минеральные соли, которые входят в состав живых организмов. Вода помогает клеткам и всему организму поддерживать жизненные процессы. Минеральные соли тоже необходимы, хотя их обычно меньше, чем воды. Без этих веществ нормальная работа организма была бы невозможна.

Органические вещества — это группа веществ, к которой относятся белки, жиры и углеводы. Они участвуют в строении организма и помогают ему жить и получать энергию. Такие вещества не обязательно встречаются только внутри живых существ: например, органические вещества могут находиться в пище. Значит, название группы говорит о свойствах вещества, а не о том, где оно может находиться.

Белки — органические вещества, необходимые для построения клеток и работы организма. Их роль не сводится к запасанию энергии: они участвуют в создании частей клеток и поддерживают различные процессы. Поэтому белки важны и для строения, и для жизнедеятельности. В организме они выполняют задачи, отличные от задач жиров и углеводов.

Углеводы и жиры — органические вещества, которые служат источниками энергии и могут создавать её запасы. Когда организму нужна энергия, он использует вещества, полученные с пищей или отложенные про запас. Жиры и углеводы помогают обеспечивать эту потребность. При этом органические вещества могут выполнять и другие роли, например участвовать в построении организма.

Как это устроено

В организме есть вещества с разными свойствами, поэтому их условно разделяют на две группы: неорганические и органические. К первой относят воду и минеральные соли, ко второй — белки, жиры и углеводы. Такое разделение помогает понять, какие задачи выполняют вещества, и не путать их только потому, что все они находятся в одном организме. При этом сами группы не означают, что органические вещества встречаются исключительно в живом.

Вода составляет значительную часть организма и входит в клетки. Это важно потому, что внутри клеток постоянно идут процессы, необходимые для жизни, а вода служит для них подходящей средой. Если воды не хватает, нормальное протекание этих процессов нарушается. Поэтому вода нужна организму не только как часть его состава, но и для его повседневной работы.

Минеральных солей в организме содержится меньше, чем воды, однако их значение не определяется одним лишь количеством. Они нужны для нормальной работы клеток и организма. Даже небольшая доля вещества может быть необходима для важных процессов. Поэтому нельзя считать соли ненужными только потому, что их мало.

Белки, жиры и углеводы выполняют разные задачи, потому что строение организма и получение энергии — не одно и то же. Белки нужны для построения клеток и работы организма. Жиры и углеводы могут использоваться как источники энергии, а также помогать создавать её запас. Так организм получает вещества и для своего строения, и для обеспечения жизнедеятельности.

Состав организмов может различаться: он зависит от особенностей живого существа и условий его жизни. Например, организму могут требоваться разные количества отдельных веществ. Но основные группы — вода, минеральные соли, белки, жиры и углеводы — встречаются у разных живых существ. Это связано с тем, что всем организмам нужны вещества для строения и поддержания жизненных процессов.

Основные вещества живых организмов и их значение

Сначала найдите в таблице вещество, а затем посмотрите, к какой группе оно относится и какую роль выполняет. Столбец об особенностях помогает заметить, что важное вещество не обязательно должно содержаться в большом количестве. Сравнивая строки, можно увидеть, почему нельзя приписывать всем органическим веществам одну и ту же функцию.

Разбор задач

Задача 1. Распределите воду, белки, минеральные соли и жиры на органические и неорганические вещества. Сначала вспомним, какие вещества входят в каждую группу. Не нужно ориентироваться на то, что все перечисленное обнаружено в организме: решает принадлежность вещества к группе. Затем проверим, что каждое из четырёх веществ оказалось в одном месте.

1. Вспоминаем состав групп: вода и минеральные соли относятся к неорганическим веществам.
2. Белки и жиры входят в группу органических веществ.
3. Проверяем список: все вещества распределены, ни одно не потеряно и не повторено.

Ответ: неорганические — вода и минеральные соли; органические — белки и жиры. Классификация зависит от вида вещества, а не от того, находится ли оно в живом организме. Такой же способ можно использовать для углеводов: они относятся к органическим веществам.

Задача 2. В организме обнаружены вода, минеральные соли, белки, жиры и углеводы. Укажите, какие вещества могут служить источником энергии, а какие участвуют в построении организма. Сначала разделим вещества по основным функциям, но будем помнить, что у некоторых веществ ролей несколько. Затем отдельно назовём то, что обеспечивает организм энергией. Так мы не смешаем строительную роль белков и энергетическую роль жиров и углеводов.

1. Отмечаем, что белки участвуют в построении клеток и работе организма.
2. Указываем, что жиры и углеводы служат источниками энергии и могут запасать её.
3. Добавляем, что вода и минеральные соли необходимы для жизненных процессов и нормальной работы, но в этой задаче их не относят к основным источникам энергии.

Ответ: источниками энергии могут служить жиры и углеводы; белки участвуют в построении организма. Вода и минеральные соли также важны, хотя выполняют другие основные задачи. Помните, что функции не всегда взаимоисключающие: вещество может участвовать более чем в одном процессе.

Задача 3. В образце организма после удаления воды остались минеральные соли и органические вещества. Объясните, почему образец нельзя считать состоящим только из органических веществ. Удаление воды меняет состав образца, но не превращает оставшиеся вещества в одну группу. Нужно отдельно определить, к какой группе относятся соли, а затем проверить, что ещё осталось. Ключ здесь — классификация, а не количество компонентов.

1. Определяем, что минеральные соли относятся к неорганическим веществам.
2. Замечаем, что в образце присутствуют также органические вещества, но это не отменяет присутствия солей.
3. Делаем вывод: для состава образца учитывают все оставшиеся группы веществ.

Ответ: образец нельзя считать состоящим только из органических веществ, потому что минеральные соли остаются в нём и относятся к неорганическим. Удаление воды не меняет природу солей. Значит, в образце есть и органические, и неорганические вещества.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что органические вещества встречаются только в живых организмах. Так думают, потому что основные органические вещества изучают на примере клеток и организмов. Но название группы не означает, что её представители бывают лишь внутри живого существа. Проверьте себя: спросите, к какой группе относится вещество, а не где вы его нашли.

Ошибка: относить воду к органическим веществам только потому, что она входит в состав организма. Здесь место вещества путают с его принадлежностью к группе. Вода является неорганическим веществом и в клетке, и вне её. Для проверки вспомните: к неорганическим относятся вода и минеральные соли.

Ошибка: думать, что минеральные соли не нужны, потому что их содержится мало. Обычно количество ошибочно принимают за показатель значимости. Однако небольшое содержание не мешает веществу быть необходимым для нормальной работы организма. Проверьте себя вопросом: может ли малое количество вещества всё равно быть важно для клеток?

Ошибка: считать, что все органические вещества выполняют одну и ту же функцию. Это может показаться верным, если запомнить только, что все они относятся к одной группе. Но белки участвуют в построении клеток и работе организма, а жиры и углеводы служат источниками и запасами энергии. Проверяйте себя по функциям каждого вещества, а не только по названию общей группы.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в составе организма, полезно знать, что живые существа состоят из клеток и что клетка является основой их строения. Тогда легче понять, почему вещества входят в состав не только целого организма, но и его клеток. Эта тема подготавливает к изучению строения клетки и её работы. Позже знания о воде, солях и органических веществах пригодятся при изучении питания, пищеварения и обмена веществ.

Что запомнить

• В живых организмах содержатся органические и неорганические вещества.
• К неорганическим веществам относят воду и минеральные соли.
• К основным органическим веществам относят белки, жиры и углеводы.
• Вода необходима для жизненных процессов организма.
• Минеральные соли важны для нормальной работы организма.
• Белки, жиры и углеводы выполняют разные функции.