Химическая организация клетки неорганические вещества таблица: Химический состав клетки – свойства и роль кратко в таблице

Химическая организация клетки. Неорганические вещества, входящие в состав клетки

1. Химическая организация клетки Неорганические вещества, входящие в состав клетки

Домашнее задание
§2, 2.1 стр. 14-17, печ тетр

2. В состав живой клетки входит почти вся таблица Д.И.Менделеева

Обнаружено более 70 химических элементов

3. Элементы, входящие в состав клетки

Микроэлементы
УльтрамикроМакроэлементы I и II
ионы тяжелых
элементы
более 98% всей массы
металлов,
концентрация
клетки
входящих в состав
в клетке
O, C, H, N,
ферментов, гормонов
0,000001%
S, P, K, Mg, Na, Ca,
0,02%
Au, Аs, Ag, Sn, Ni, Al
Fe, Cl.
Cu, Zn, I, Co, Mn, B, Br, F
и др .
и др.

4. Биогенные элементы

• Биогенные элементы – химические элементы
которые входят в состав клеток и выполняют
биологические функции (H, O, N, C, P, S)
98%
Они образуют
биополимеры
Молекула серотонина,
секретный код счастья

5. Функции химических элементов в клетке

Элемент
Функция
О, Н
Входят в состав воды ;
а) среда для протекания биохимических реакций; б) донор электронов при
фотосинтезе; в) обуславливает рН среды; г) транспорт веществ;
д) универсальный растворитель; е) теплопроводность, теплоемкость.
С, О, Н, N
входят в состав белков, жиров, липидов, нуклеиновых кислот, полисахаридов.
K, Na, Cl
проводят нервные импульсы.
Ca
компонент костей, зубов, необходим для мышечного сокращения, компонент
свертывания крови, посредник в механизме действия гормонов.
Mg
структурный компонент хлорофилла, поддерживает работу рсом и
митохондрий
Fe
структурный компонент гемоглобина, миоглобина.
S
в составе серосодержащих аминокислот, белков.
P
в составе нуклеиновых кислот, костной ткани.
B
необходим некоторым растениям
Mn, Zn,Cu активаторы ферментов, влияют на процессы тканевого дыхания
Co
входит в состав витамина В12
F
состав эмали зубов
I
состав тироксина

6. Химический состав клетки

Органические
вещества
Неорганические
вещества
Белки
Жиры
Углеводы
Органические
кислоты
Вода
Газы
Нуклеиновые
кислоты
Минеральные
соли
Микроэлементы
Макроэлементы
СООТНОШЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В КЛЕТКЕ
Химическое
соединение
Вода
Содержание в
клетке
75-85%
Белки
10-20%
Жиры
1-5%
Углеводы
0,2-2%
Нуклеиновые
кислоты
Неорганические
вещества
1-2%
1-1,5%

8. Вода

Вода – одно из самых распространенных веществ на
Земле, она покрывает большую часть земной поверхности
и входит в состав всех живых организмов.
• Среди веществ клетки на первом месте по массе
стоит вода. Содержание воды в разных клетках
колеблется от 60 до 98%.
•Это зависит от
типа клеток
•и интенсивности обмена
веществ.
Кости – 20%
Нейрон – 85%
Зубная эмаль – 10%
В клетках
эмбриона- 9095%, в старых
организмах – 60%

10. Строение молекулы воды

Вода состоит из двух атомов
водорода и одного атома
кислорода и при этом
электронейтральна. Но
электрический заряд внутри
молекулы распределен
неравномерно.
Следовательно, частица
воды – диполь.
Свойства воды довольно необычны и связаны с
малыми размерами молекулы воды, с полярностью ее
молекул и с их способностью соединяться друг с
другом водородными связями.

12. Значение воды в клетке

1. Вода – хороший растворитель
Вода превосходный растворитель
полярных веществ (соли, сахара,
простые спирты). Растворимые
вещества в воде называются
гидрофильными.
Абсолютно неполярные вещества
типа жиров или масел вода не
растворяет и не смешивается с
ними, поскольку она не может
образовывать с ними водородные
связи. Нерастворимые в воде
вещества называются
гидрофобными.

13. Продолжение. Значение воды в клетке

2.Транспортная. Вода обеспечивает передвижение
веществ в клетку, из клетки, а также внутри самой
клетки и организме.
3. Метаболическая. Вода является средой для всех
биохимических реакций в клетке.
а) реакции гидролиза
б) В процессе фотосинтеза вода является донором
электронов и источником атомов водорода. Она же
является источником свободного кислорода.
Фотолиз воды – расщепление воды под действием
света до Н+ и О2

14. Продолжение. Значение воды в клетке

4. Структурная.
а) Цитоплазма клеток содержит от 60 до 95 % воды. У
растений вода определяет тургор клеток, а у некоторых
животных выполняет опорные функции, являясь
гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви,
иглокожие).

15. Продолжение. Значение воды в клетке

б) Вода участвует в образовании
смазывающих жидкостей
(синовиальная в суставах
позвоночных; плевральная в
плевральной полости,
перикардиальная в околосердечной
сумке) и слизей (которые облегчают
передвижение веществ по кишечнику,
создают влажную среду на слизистых
оболочках дыхательных путей). Она
входит в состав слюны, желчи, слез,
спермы и др.

16. Продолжение. Значение воды в клетке

• Теплорегуляция. Вода обладает
высокой удельной теплоемкостью.
Это свойство обеспечивает
поддержание теплового баланса
организма при значительных
перепадах температуры в
окружающей среде. Кроме того, вода
обладает высокой
теплопроводностью, что позволяет
организму поддерживать одинаковую
температуру во всем его объеме.

17. Минеральные соли клетки

• Молекулы солей в водном растворе распадаются на
катионы и анионы.
СОЛЬ
Диссоциация
Ионы
Положительно заряженные
(катионы)
К+ Na+ Ca2+
Отрицательно заряженные
(анионы)
Сl- HCO3- HSO4-

18. Значение ионов солей

• Разность между количеством катионов и анионов
на поверхности и внутри клетки обеспечивает
возникновение потенциала действия, что лежит в
основе возникновения нервного и мышечного
возбуждения.
• Разностью концентрации ионов по разные
стороны мембраны обусловлен активный перенос
веществ через мембрану, а также преобразование
энергии.

19. Продолжение. Значение ионов солей

• Сцепление клеток между собой (Ca2+ )
• Буферность клетки – способность поддерживать pH на
постоянном уровне (около 7,0).
Бикарбонатная система плазмы крови.
Фосфатная система (внутриклеточная)
• Ионы некоторых металлов являются компонентами многих
ферментов, гормонов и витаминов (Fe в состав гемоглобина
крови, Zn – гормона инсулина, Mg – в состав хлорофилла)
• Соединения азота, фосфора, кальция и др. неорганические
вещества используются для синтеза органических молекул
(аминокислот, белков, нуклеиновых кислот и др.)

20. Схема обеспечения постоянства реакции внутриклеточной среды

21. Основные неорганические вещества клетки

• Вода (70-80%)
Универсальный растворитель
Обеспечивает транспорт веществ
Участвует в гидролизе
Обладает высокой теплопроводностью и теплоёмкостью
• Минеральные соли (1-1,5%)
Обеспечивают раздражимость (Na+, K+, Ca2+)
Поддерживают постоянство внутриклеточной среды
(Н2PO4- и НPO4 2- ; Н2CO3 и НCO3-)
Выполняют строительную и опорную функцию (CaCO3,
Ca3(PO4)2)

Химическая организация клетки. Неорганические вещества

Цели урока:

1. Образовательные: сформировать знания о роли химических элементов, воды, катионов, анионов, солей в жизнедеятельности клетки. Научить применять знания о химическом составе клетки для доказательства материального единства живой и неживой природы, единства органического мира.
2. Развивающие: формирование умений анализировать, выделять главное, сравнивать, обобщать и систематизировать.
3. Воспитательные: прививать навыки коммуникативного общения, воспитывать у учащихся интерес к учению, стремление добиваться успехов за счет добросовестного отношения к своему труду.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Вид урока: урок с применением компьютера.

Форма работы: индивидуальная, групповая, в парах.

Средства обучения: компьютер, мультимедийный проектор, учебное электронное издание «Лабораторный практикум Биология 6-11класс.», диск с презентацией (Приложение 1), таблица «Вода — необычное вещество», портрет В.И.Вернадского, фломастеры, рисунки для создания проекта, клей, выставка литературы по теме.

Ход урока

1. Орг. момент.

2. Изучение нового материала.

Винсон Браун сказал о том, что «накопление знаний подобно росту дерева» и я надеюсь, что на этом уроке мощный ствол биологических знаний каждого из вас прирастет новой веточкой знаний о химическом составе клетки, о роли химических элементов, воды, минеральных солей в жизнедеятельности клетки.

Рассматривая нахождение химических элементов на Земле, обычно принимают во внимание три сферы неживой природы: атмосферу, гидросферу, литосферу и четвертую сферу – область существования живых организмов – биосферу. Русский ученый В.И.Вернадский, проводя детальный анализ содержания элементов в земной коре и в живых организмах, пришел к выводу, что качественный состав этих объектов близок. Он предполагал, что в живом организме когда-нибудь будут найдены все элементы периодической системы, обнаруженные в неживой природе Земли. Действительно, к настоящему времени в организме человека надежно установлено присутствие около 70 элементов периодической системы.

Из таблицы «Содержание некоторых элементов в окружающей среде и в организме человека» видно, что в живом организме преобладают неметаллы, а в земной коре – металлы.

В зависимости от содержания в живом организме химические элементы подразделяются на несколько групп.

Фрагмент №1 (диск) на экране:

Макроэлементы:

а) H, O, C, N — 98%

+ S, P — биоэлементы, образуют органические соединения.

б) K, Na, Ca, Mg, Fe, Cl — около 2%

K, Na, Cl – проницаемость клеточных мембран, проведение нервного импульса.

P, Ca – формирование костной ткани, прочность костей.

Ca — обеспечивает свертываемость крови.

Fe – входит в состав гемоглобина.

Mg — входит в состав хлорофилла у растений, в состав ферментов у животных.

Микроэлементы – содержание около 0,02%

Zn входит в состав инсулина – гормона поджелудочной железы, усиливает активность половых желез.

Cu обеспечивает рост тканей, входит в состав ферментов.

I входит в состав тироксина – гормона щитовидной железы.

Zn входит в состав инсулина =- гормона поджелудочной железы.

F входит в состав эмали зубов.

Co входит в состав витамина В12

Mn обеспечивает обмен веществ.

B отвечает за процесс роста.

Mo отвечает за использование железа, за задержку фтора в организме.

Недостаток макро- и микроэлементов приводит к различным заболеваниям. И чтобы их предотвратить, необходимо употреблять определенные продукты питания.

Кальций. После 4х главных элементов занимает пятое место. У взрослого человека за сутки из костной ткани выводится до 700мг. кальция и столько же откладывается вновь. Следовательно, костная ткань помимо опорной функции, играет роль депо кальция и фосфора, откуда организм извлекает их при недостатке поступления с пищей.

Например, при падении атмосферного давления, организму для сохранения равновесия требуется больше, чем обычно, кальция. Если его запасов в крови нет, то он усиленно извлекается из костей. Когда процесс выходит за пределы нормы, развивается патология, чаще у пожилых, и они говорят «ох, как кости болят! Это к плохой погоде…»

• При недостатке кальция развивается остеопороз (мягкость, пористость костей), замедление роста скелета. Необходимо употреблять молочные продукты.
• При недостатке магния мускульные судороги, потеря жидкости организмом. Продукты: овощи, фасоль, орехи, молоко, фрукты.
• При недостатке хлора- сухость кожи. Продукты: вода, поваренная соль.
• При недостатке натрия – головная боль, слабая память, потеря аппетита. Продукты: помидоры, абрикосы, горох, поваренная соль.
• При недостатке калия –аритмия сердечных сокращений, внезапная смерть при увеличении нагрузок. Продукты – бананы, сухофрукты, картофель, помидоры, кабачки.
• Фосфор – внешние признаки недостаточности неизвестны. Содержится в рыбе, молочных продуктах, грецких орехах, гречке.
• При недостатке железа развивается анемия. Необходимо употреблять печень, мясо, зеленые листья овощей.
• При недостатке фтора – разрушение зубов. Продукты- рыба, вода.
• При недостатке цинка – повреждения кожи. Продукты – мясо, морские продукты.
• При недостатке йода развивается зоб. Необходимо употреблять хурму, морепродукты, йодированную соль.
• При недостатке меди – раковые заболевания, нарушение деятельности печени. Продукты – печень, яичный желток, цельное зерно.
• При недостатке кобальта развивается злокачественная анемия. Продукты — печень, животные белки.

Есть один продукт, который совмещает в себе почти все химические элементы. Как вы думаете, что это такое? Правильно, это мед. Съедая чайную ложку меда в день, вы помогаете своему организму избежать многих проблем.

Первичное закрепление.

Фрагмент №2 (диск) на экране.

• Вопрос 1.
• Вопрос 2.
• Вопрос 3.
• Вопрос 4.
• Вопрос 5.

Вода – самое распространенное вещество в живых организмах (Приложение 1).

В ходе презентации, подготовленной учащимися, на экране демонстрируются слайды, на которых представлены свойства воды, функции, содержание воды в различных органах, высказывания великих людей о воде.

Минеральные соли.

Кроме воды, в числе неорганических веществ, входящих в состав клетки, нужно назвать соли, представляющие собой ионные соединения. В водном растворе они диссоциируют с образованием катиона металла и аниона кислотного остатка.

Для процессов жизнедеятельности клетки наиболее важны

Катионы: K, Na, Ca, Mg .

Анионы: h3PO4, Cl,HCO3.

Концентрация ионов на внешней поверхности клетки отличается от их концентрации на внутренней поверхности. На внешней поверхности клеточной мембраны очень высокая концентрация ионов натрия, а на внутренней поверхности высока концентрация ионов калия. Вследствие этого образуется разность потенциалов между внутренней и внешней поверхностью клеточной мембраны, что обусловливает передачу возбуждения по нерву или мышце.

Ионы кальция и магния являются активаторами многих ферментов.

От концентрации солей внутри клетки зависят ее буферные свойства. Буферность – это способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию на постоянном уровне. Буферность внутри клетки обеспечивается анионами h3PO4 и НРО4.

Во внеклеточной жидкости и в крови роль буфера играют Н2СО3 и НСО3.

Анионы слабых кислот и слабые щелочи связывают ионы водорода и гидроксид-ионы, благодаря чему реакция внутри клетки не изменяется.

Соляная кислота создает кислую среду в желудке, ускоряя переваривание белков пищи.

Ионы кальция и фосфора содержатся в костной ткани.

Минеральные соли поступают в клетки организма из внешней среды. Избыток солей вместе с водой выводится из организма во внешнюю среду.

Первичное закрепление.

1. Какие неорганические вещества входят в состав клетки?
2. Сколько процентов воды в среднем содержится в организме человека?
3. Перечислите свойства воды.
4. Назовите функции воды.
5. Что такое буферность?
6. Какими анионами она поддерживается?
7. Каковы функции катионов калия, натрия, кальция?

3. Формирование умений, навыков.

Класс делится на группы для создания проекта урока.

Задания группам:

1. Обложка.
2. Макроэлементы.
3. Микроэлементы.
4. Вода.
5. Минеральные соли.

Защита своих работ учащимися.

4. Итог урока.

Комментирование оценок.

Учитель: оценка за урок, несомненно, важна для каждого из вас, но главные оценки вам поставит жизнь – за то, как вы воплощаете свои знания, в том числе и те, которые получили на сегодняшнем уроке.

Здоровье на 25% зависит от наследственности и медицины, а на 75% — от образа жизни, который вы будете вести. И завершить урок хотелось бы словами немецкого поэта и естествоиспытателя Гете: «Мало знать, надо и применять. Мало хотеть, надо и делать».

Домашнее задание:

1. Читать стр.104 – 107.Учебник.Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Биология 9кл.
2. Создать презентацию:

• Макроэлементы – Куренкова Д.
• Микроэлементы – Зуев В.

Химическая организация клетки Неорганические вещества входящие в состав

Химическая организация клетки Неорганические вещества, входящие в состав клетки Домашнее задание § 2, 2. 1 стр. 14 -17, печ тетр

В состав живой клетки входит почти вся таблица Д. И. Менделеева Обнаружено более 70 химических элементов

Элементы, входящие в состав клетки Микроэлементы Ультрамикро. Макроэлементы I и II ионы тяжелых элементы металлов, более 98% всей массы концентрация клетки входящих в состав в клетке O, C, H, N, ферментов, гормонов 0, 000001% S, P, K, Mg, Na, Ca, 0, 02% Au, Аs, Ag, Sn, Ni, Al Fe, Cl. Cu, Zn, I, Co, Mn, B, Br, F и др.

Биогенные элементы • Биогенные элементы – химические элементы которые входят в состав клеток и выполняют биологические функции (H, O, N, C, P, S) 98% Они образуют биополимеры Молекула серотонина, секретный код счастья

Функции химических элементов в клетке Элемент Функция О, Н Входят в состав воды ; а) среда для протекания биохимических реакций; б) донор электронов при фотосинтезе; в) обуславливает р. Н среды; г) транспорт веществ; д) универсальный растворитель; е) теплопроводность, теплоемкость. С, О, Н, N входят в состав белков, жиров, липидов, нуклеиновых кислот, полисахаридов. K, Na, Cl проводят нервные импульсы. Ca компонент костей, зубов, необходим для мышечного сокращения, компонент свертывания крови, посредник в механизме действия гормонов. Mg структурный компонент хлорофилла, поддерживает работу рсом и митохондрий Fe структурный компонент гемоглобина, миоглобина. S в составе серосодержащих аминокислот, белков. P в составе нуклеиновых кислот, костной ткани. B необходим некоторым растениям Mn, Zn, Cu активаторы ферментов, влияют на процессы тканевого дыхания Co входит в состав витамина В 12 F состав эмали зубов I состав тироксина

Химический состав клетки Органические вещества Неорганические вещества Белки Жиры Углеводы Органические кислоты Вода Газы Нуклеиновые кислоты Минеральные соли Микроэлементы Макроэлементы

СООТНОШЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В КЛЕТКЕ Химическое соединение Вода Содержание в клетке 75 85% Белки 10 20% Жиры 1 5% Углеводы 0, 2 2% Нуклеиновые кислоты Неорганические вещества 1 2% 1 1, 5%

Вода – одно из самых распространенных веществ на Земле, она покрывает большую часть земной поверхности и входит в состав всех живых организмов.

• Среди веществ клетки на первом месте по массе стоит вода. Содержание воды в разных клетках колеблется от 60 до 98%. • Это зависит от типа клеток • и интенсивности обмена веществ. Кости – 20% Нейрон – 85% Зубная эмаль – 10% В клетках эмбриона- 90 -95%, в старых организмах – 60%

Строение молекулы воды Вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода и при этом электронейтральна. Но электрический заряд внутри молекулы распределен неравномерно. Следовательно, частица воды – диполь.

Свойства воды довольно необычны и связаны с малыми размерами молекулы воды, с полярностью ее молекул и с их способностью соединяться друг с другом водородными связями.

Значение воды в клетке 1. Вода – хороший растворитель Вода превосходный растворитель полярных веществ (соли, сахара, простые спирты). Растворимые вещества в воде называются гидрофильными. Абсолютно неполярные вещества типа жиров или масел вода не растворяет и не смешивается с ними, поскольку она не может образовывать с ними водородные связи. Нерастворимые в воде вещества называются гидрофобными.

Продолжение. Значение воды в клетке 2. Транспортная. Вода обеспечивает передвижение веществ в клетку, из клетки, а также внутри самой клетки и организме. 3. Метаболическая. Вода является средой для всех биохимических реакций в клетке. а) реакции гидролиза б) В процессе фотосинтеза вода является донором электронов и источником атомов водорода. Она же является источником свободного кислорода. Фотолиз воды – расщепление воды под действием света до Н+ и О 2

Продолжение. Значение воды в клетке 4. Структурная. а) Цитоплазма клеток содержит от 60 до 95 % воды. У растений вода определяет тургор клеток, а у некото рых животных выполняет опорные функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие).

Продолжение. Значение воды в клетке б) Вода участвует в образовании смазывающих жидкостей (синовиальная в суставах позвоночных; плевральная в плевральной полости, перикардиальная в околосердечной сумке) и слизей (которые облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей). Она входит в состав слюны, желчи, слез, спермы и др.

Продолжение. Значение воды в клетке • Теплорегуляция. Вода обладает высокой удельной теплоемкостью. Это свойство обеспечивает поддержание теплового баланса организма при значительных перепадах температуры в окружающей среде. Кроме того, вода обладает высокой теплопроводностью, что позволяет организму поддерживать одинаковую температуру во всем его объеме.

Минеральные соли клетки • Молекулы солей в водном растворе распадаются на катионы и анионы. СОЛЬ Диссоциация Ионы Положительно заряженные (катионы) К+ Na+ Ca 2+ Отрицательно заряженные (анионы) Сl- HCO 3 — HSO 4 —

Значение ионов солей • Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения. • Разностью концентрации ионов по разные стороны мембраны обусловлен активный перенос веществ через мембрану, а также преобразование энергии.

Продолжение. Значение ионов солей • Сцепление клеток между собой (Ca 2+ ) • Буферность клетки – способность поддерживать p. H на постоянном уровне (около 7, 0). Бикарбонатная система плазмы крови. Фосфатная система (внутриклеточная) • Ионы некоторых металлов являются компонентами многих ферментов, гормонов и витаминов (Fe в состав гемоглобина крови, Zn – гормона инсулина, Mg – в состав хлорофилла) • Соединения азота, фосфора, кальция и др. неорганические вещества используются для синтеза органических молекул (аминокислот, белков, нуклеиновых кислот и др. )

Схема обеспечения постоянства реакции внутриклеточной среды

Основные неорганические вещества клетки • Вода (70 80%) ü Универсальный растворитель ü Обеспечивает транспорт веществ ü Участвует в гидролизе ü Обладает высокой теплопроводностью и теплоёмкостью • Минеральные соли (1 1, 5%) ü Обеспечивают раздражимость (Na+, K+, Ca 2+) ü Поддерживают постоянство внутриклеточной среды (Н 2 PO 4 и НPO 2 ; Н CO и НCO ) 4 2 3 3 ü Выполняют строительную и опорную функцию (Ca. CO 3, Ca 3(PO 4)2)

ЕГЭ по биологии: Химическая организация клетки |

Неорганические вещества клетки

В состав клетки входит около 70 элементов Периодической системы элементов Менделеева (из 112), а 24 из них присутствуют во всех типах клеток.

Все присутствующие в клетке элементы делятся, в зависимости от их содержания в клетке, на группы: макроэлементы – H, O, N, C,. Mg, Na, Ca, Fe, K, P, Cl, S; микроэлементы – В, Ni, Cu, Co, Zn, Mb и др.; ультрамикроэлементы – U, Ra, Au, Pb, Hg, Se и др. Микроэлементы, как правило, входят в состав витаминых комплексов.

Другой принцип классификации элементов: органогены (кислород, водород, углерод, азот), макроэлементы, микроэлементы.

В состав клетки входят молекулы неорганических и органических соединений.

Неорганические соединения клетки – вода и неорганические ионы.

Вода – важнейшее неорганическое вещество клетки. Все биохимические реакции происходят в водных растворах. Молекула воды имеет нелинейную пространственную структуру и обладает полярностью.

Между отдельными молекулами воды образуются водородные связи, определяющие физические и химические свойства воды.

Физические свойства воды и их значение для биологических процессов

Диссоциация полярных атомов и молекул в водных растворах с образованием катионов K+, Na+, Ca2+ , Mg2+ и анионов Cl–, NO3- , PO4 2-, CO32-, НPO42- лежит в основе всех процессов обмена в живых системах.

Кислотно-щелочное равновесие в биосистемах, в т.ч. в организме человека поддерживается очень точно, только в этом случае ферментные системы работают стабильно. Возврат к нормальному рН обеспечивают буферные системы крови.

Соединения азота служат источником минерального питания, синтеза белков, нуклеиновых кислот.

Атомы фосфора входят в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов, а также костей позвоночных, хитинового покрова членистоногих.

Атомы кальция входят в состав вещества костей; они также необходимы для осуществления мышечного сокращения, свертывания крови.

Атомы железа в составе гемоглобина выполняют важнейшую функцию – снабжение организма кислородом.

Атомы йода входят в состав гормонов щитовидной железы, регулирующих скорость обменных процессов в организме. Недостаток гормонов щитовидной железы приводит к снижению обмена и задержке развития. Повышение уровня гормонов ЩЖ приводит к ускорению обмена, повышению возбудимости нервной системы и пучеглазию.

 

Урок биологии в 9 классе «Химическая организация клетки.Неорганические вещества» — Разработки уроков — Биология и экология

Урок биологии 9 класс

Тема: «ХИМИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КЛЕТКИ.
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА»

Цель: 1. Познакомить с химическим составом клеток, со строением воды, минеральных солей их значением для жизнедеятельности клетки, научить доказывать материальное единство мира на основе знаний об элементарном составе клеток.
2.Развивать речь, память, мышление, внимание
3.Воспитывать коллективные отношения: умения работать в парках, группах, слушать товарищей, воспитывать бережное отношение к воде – источнику жизни.

План урока
I.Уплотненный опрос – 15 минут
II. Изучение новой темы – 15 минут
1. Элементы, входящие в состав клетки.
2. Водка, ее строение и значение
3. Минеральные соли, их функции.
III. Закрепление – 10 минут
IV. Итог урока – 5 минут.
V. Д/з стр 104-107, вопр 1-2 в Р.Т. (4,5 – сильным)
Подумайте над вопросами: «В какой среде зародилась жизнь?».
«Почему вода – сама жизнь».

Ход урока

Орг. момент.
I. АОЗ
— Ребята, на прошлом уроке мы закончили с вами изучение большой темы:
« Развитие жизни на Земле и Происхождение человека», и сейчас наша задача посмотреть, как вы усвоили изученный материал.
(повторите несколько минут)

а) Ребята работают по каточкам (на первых партах, выбирают карточки с определенным значком

«5»- красный «4»- зеленый «3» — синий

б) Один учащийся работает возле доски (его задача заполнить таблицу и кратко рассказать по ней)

Характеристика кроманьонцев

Полный текст материала Урок биологии в 9 классе «Химическая организация клетки.Неорганические вещества» смотрите в скачиваемом файле.
На странице приведен фрагмент.

Спасибо за Вашу оценку. Если хотите, чтобы Ваше имя
стало известно автору, войдите на сайт как пользователь
и нажмите Спасибо еще раз. Ваше имя появится на этой стрнице.

Есть мнение?
Оставьте комментарий

Оставить комментарий

Органические и неорганические вещества. Неорганические вещества клетки

Впервые химические вещества классифицировал в конце IX столетия арабский ученый Абу Бакр ар-Рази. Он, опираясь на происхождение веществ, распределили их по трем группам. В первой группе он отвел место минеральным, во второй — растительным и в третьей — животным веществам.

Этой классификации было суждено просуществовать почти целое тысячелетие. Лишь в XIX веке из тех групп сформировали две — органические и неорганические вещества. Химические вещества обоих типов строятся благодаря девяноста элементам, внесенным в таблицу Д. И. Менделеева.

Группа неорганических веществ

Среди неорганических соединений различают простые и сложные вещества. Группа простых веществ объединяет металлы, неметаллы и благородные газы. Сложные вещества представлены оксидами, гидроксидами, кислотами и солями. Все неорганические вещества могут строиться из любых химических элементов.

Группа органических веществ

В состав всех органических соединений в обязательном порядке входит углерод и водород (в этом их принципиальное отличие от минеральных веществ). Вещества, образованные C и H называются углеводородами — простейшими органическими соединениями. В составе производных углеводородов находится азот и кислород. Они, в свою очередь, классифицированы на кислород- и азотсодержащие соединения.

Группа кислородсодержащих веществ представлена спиртами и эфирами, альдегидами и кетонами, карбоновыми кислотами, жирами, восками и углеводами. К азотсодержащим соединениям причислены амины, аминокислоты, нитросоединения и белки. У гетероциклических веществ положение двояко — они, в зависимости от строения, могут относиться и к тому и к другому виду углеводородов.

Химические вещества клетки

Существование клеток возможно, если в их состав входят органические и неорганические вещества. Они погибают, когда в них отсутствует вода, минеральные соли. Клетки умирают, если сильно обеднены нуклеиновыми кислотами, жирами, углеводами и белками.

Они способны к нормальной жизнедеятельности, если в них находится несколько тысяч соединений органической и неорганической природы, способных вступать во множество различных химических реакций. Биохимические процессы, текущие в клетке — основа ее жизнедеятельности, нормального развития и функционирования.

Химические элементы, насыщающие клетку

Клетки живых систем содержат группы химических элементов. Они обогащены макро-, микро- и ультрамикроэлементами.

• Макроэлементы, прежде всего, представлены углеродом, водородом, кислородом и азотом. Эти неорганические вещества клетки образуют практически все ее органические соединения. А еще к ним причислены жизненно необходимые элементы. Клетка не способна жить и развиваться без кальция, фосфора, серы, калия, хлора, натрия, магния и железа.
• Группа микроэлементов образована цинком, хромом, кобальтом и медью.
• Ультрамикроэлементы — еще одна группа, представляющая важнейшие неорганические вещества клетки. Группа сформирована золотом и серебром, оказывающим бактерицидное действие, ртутью, препятствующей обратному всасыванию воды, заполняющей почечные канальцы, оказывающей влияние на ферменты. В нее же включена платина и цезий. Определенную роль в ней отводят селену, дефицит которого ведет к различным видам рака.

Вода в составе клетки

Важность воды, распространенного на земле вещества для жизни клетки, неоспорима. В ней растворяются многие органические и неорганические вещества. Вода — та благодатная среда, где протекает невероятное количество химических реакций. Она способна растворять продукты распада и обмена. Благодаря ей клетку покидают шлаки и токсины.

Эта жидкость наделена высокой теплопроводностью. Это позволяет теплу равномерно распространяться по тканям тела. У нее существенная теплоемкость (способность поглощать теплоту, когда собственная температура изменяется минимально). Такая способность не позволяет возникать в клетке резким перепадам температур.

Вода обладает исключительно высоким поверхностным натяжением. Благодаря ему растворенные неорганические вещества, как и органические, без труда передвигаются по тканям. Множество небольших организмов, используя особенность поверхностного натяжения, держатся на водной поверхности и свободно по ней скользят.

Тургор растительных клеток зависит от воды. С опорной функцией у определенных видов животных справляется именно вода, а не какие-нибудь другие неорганические вещества. Биология выявила и изучила животных с гидростатическими скелетами. К ним относятся представители иглокожих, круглых и кольчатых червей, медуз и актиний.

Насыщенность клеток водой

Работающие клетки заполнены водой на 80 % от их общего объема. Жидкость пребывает в них в свободной и связанной форме. Белковые молекулы прочно соединяются со связанной водой. Они, окруженные водной оболочкой, изолируются друг от дружки.

Молекулы воды полярны. Они образуют водородные связи. Благодаря водородным мостикам вода обладает высокой теплопроводностью. Связанная вода позволяет клеткам выдерживать пониженные температуры. На долю свободной воды приходится 95 %. Она способствует растворению веществ, вовлекаемых в клеточный обмен.

Высокоактивные клетки в тканях мозга содержат до 85 % воды. Мышечные клетки насыщены водой на 70 %. Менее активным клеткам, образующим жировую ткань, достаточно 40 % воды. Она в живых клетках не только растворяет неорганические химические вещества, она ключевой участник гидролиза органических соединений. Под ее воздействием органические вещества, расщепляясь, превращаются в промежуточные и конечные вещества.

Важность минеральных солей для клетки

Минеральные соли представлены в клетках катионами калия, натрия, кальция, магния и анионами HPO 4 2- , H 2 PO 4 — , Cl — , HCO 3 — . Правильные пропорции анионов и катионов создают необходимую для жизни клетки кислотность. Во многих клетках поддерживается слабощелочная среда, которая практически не меняется и обеспечивает их стабильное функционирование.

Концентрация катионов и анионов в клетках отлична от их соотношения в межклеточном пространстве. Причина тому — активная регуляция, направленная на транспортировку химических соединений. Такое течение процессов обуславливает постоянство химических составов в живых клетках. После гибели клеток концентрация химических соединений в межклеточном пространстве и цитоплазме обретает равновесие.

Неорганические вещества в химической организации клетки

В химическом составе живых клеток нет каких-либо особых элементов, характерных только для них. Это определяет единство химических составов живых и неживых объектов. Неорганические вещества в составе клетки играют огромную роль.

Сера и азот помогают формироваться белкам. Фосфор участвует в синтезе ДНК и РНК. Магний — важная составляющая ферментов и молекул хлорофилла. Медь необходима окислительным ферментам. Железо — центр молекулы гемоглобина, цинк входит в состав гормонов, вырабатываемых поджелудочной железой.

Важность неорганических соединений для клеток

Соединения азота преобразуют белки, аминокислоты, ДНК, РНК и АТФ. В растительных клетках ионы аммония и нитраты в процессе окислительно-восстановительных реакций превращаются в NH 2 , становятся участниками синтеза аминокислот. Живые организмы используют аминокислоты для формирования собственных белков, необходимых для строительства тел. После гибели организмов белки вливаются в круговорот веществ, при их распаде азот выделяется в свободной форме.

Неорганические вещества, в составе которых есть калий, играют роль «насоса». Благодаря «калиевому насосу» в клетки сквозь мембрану проникают вещества, в которых они остро нуждаются. Калиевые соединения приводят к активизации жизнедеятельности клеток, благодаря им проводятся возбуждения и импульсы. Концентрация ионов калия в клетках весьма высока в отличие от окружающей среды. Ионы калия после гибели живых организмов легко переходят в природное окружение.

Вещества, содержащие фосфор, способствуют формированию мембранных структур и тканей. В их присутствии образуются ферменты и нуклеиновые кислоты. Солями фосфора в той или иной степени насыщены различные слои почвы. Корневые выделения растений, растворяя фосфаты, усваивают их. Вслед за отмиранием организмов остатки фосфатов, подвергаются минерализации, превращаясь в соли.

Неорганические вещества, содержащие кальций, способствуют формированию межклеточного вещества и кристаллов в растительных клетках. Кальций из них проникает в кровь, регулируя процесс ее свертывания. Благодаря ему формируются кости, раковины, известковые скелеты, коралловые полипы у живых организмов. Клетки содержат ионы кальция и кристаллы его солей.

Химический состав клетки – таблица с элементами, свойства и роль — Природа Мира

Автор Nat WorldВремя чтения 4 мин.Просмотры 560Обновлено 2021-03-15

Элементы — это основные единицы материи. Из 92 стабильных элементов, найденных на Земле, только 25 встречаются в организмах живых существах и 16–18 являются жизненно важными. Элементы, которые, как известно, имеют универсальное значение для всех живых организмов, включают водород (H), кислород (O), углерод (C), азот (N), кальций (Ca), фосфор (P), калий (K), серу (S), хлор (Cl), натрий (Na), магний (Mg) и железо (Fe).

Все элементы, которые входят в химический состав организма, в зависимости от их доли содержания в клетке, можно разделить на четыре группы:

Органогены (биоэлементы) – химические элементы, которые входят в состав всех органических соединений и составляют примерно 98% от массы клетки:

• Водород – компонент воды и органических молекул
• Углерод – основа органических молекул
• Азот – компонент белков и нуклеиновых кислот
• Кислород – необходим для клеточного дыхания

Макроэлементы – элементы, содержащиеся в клетке в значительно меньших количествах – десятые и сотые доли процента:

• Натрий – важен в функционировании нервов
• Магний – компонент хлорофилла
• Фосфор – компонент нуклеиновых кислот, костей и зубов
• Сера – компонент некоторых белков и витаминов
• Хлор – главный анион в жидкостях вне клетки
• Калий – важен в функционировании нервов
• Кальций – кофактор ферментов, запускающий сокращение мышц и компонент костей, зубов и клеточных стенок растений

Микроэлементы – элементы, составляющие от 0,001% до 0,000001% массы живого организма:

• Железо – кофактор многих ферментов и составная часть гемоглобина
• Йод – участвует в обменных процессах

Ультрамикроэлементы – на их долю приходится менее 0,000001% от массы живого организма. К этой группе принадлежат золото, серебро, обладающие бактерицидным воздействием, ртуть, препятствующая обратному всасыванию воды в почечных канальцах, влияя на ферменты.

Химические соединения в клетке также могут быть разделены на две основные группы: органические и неорганические соединения.

Органические соединения являются химическими соединениями, которые содержат углерод. К органическим веществам в клетке относятся углеводы, белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Некоторые из этих соединений синтезируются самой клеткой.

Вода — это неорганическое соединение, которое состоит из водорода и кислорода. Это важное вещество, но в клетке также содержится множество других химических элементов, с которыми мы ознакомимся в таблице ниже.

Таблица. Основные химические элементы в клетках живых организмов

Содержание элемента в процентном соотношении	Название элемента	Значение
65%	Кислород	Этот элемент, очевидно, является самым важным в клетках живых организмов. Атомы кислорода присутствуют в воде, которая является наиболее распространенным веществом в организме, и других соединениях, составляющих ткани. Он также содержится в крови и легких благодаря дыханию
18.6%	Углерод	Углерод содержится в каждой органической молекуле в организме, а также в побочных продуктах дыхания (углекислый газ). Обычно он попадает в организм вместе с пищей
9.7%	Водород	Содержится во всех молекулах воды в организме, а также во многих других соединениях, составляющих различные ткани
3.2%	Азот	Очень распространен в белках и органических соединениях. Он также присутствует в легких из-за его обилия в атмосфере
1.8%	Кальций	Является основным компонентом скелетной системы, включая зубы. Он также содержится в нервной системе, мышцах и крови
1.0%	Фосфора	Этот элемент распространен в костях и зубах, а также в нуклеиновых кислотах
0.4%	Калий	Калий содержится в мышцах, нервах и некоторых тканях живых организмов
0.2%	Натрий	Содержится в мышцах и нервах
0.2%	Хлор	Присутствует в коже и облегчает поглощение воды клетками
0.06%	Магний	Служит кофактором для различных ферментов в организме
0.04%	Сера	Присутствует во многих аминокислотах и белках
0.007%	Железо	Содержится в основном в крови, облегчает транспортировку кислорода
0.0002%	Йод	Встречается в гормонах в щитовидной железе, участвует в обменных процессах

Значение органических соединений в клетке

Углеводы:

• Служат энергией для клеточных процессов
• Средство накопления энергии
• Обеспечивают структурную поддержку клеточным стенкам

Липиды:

• Хранят большое количество энергии в течение длительного периода времени
• Действуйте как источник энергии
• Играют важную роль в структуре клеточных мембран
• Являются источником метаболической воды
• Сокращают потери воды при испарении

Белки:

• Действуют как строительные блоки многих структурных компонентов клетки; необходимы для роста
• Образуют ферменты, катализирующие химические реакции
• Образуют гормоны, которые контролируют рост и обмен веществ

Нуклеиновые кислоты

• Содержат генетическую информацию клеток
• Играют жизненно важную роль в синтезе белка

Роль воды в клетке

• Вода важна для жизни, потому что ее химические и физические свойства позволяют поддерживать жизнь
• Вода — это полярная молекула, состоящая из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода. Полярная молекула — это молекула с неравномерным распределением зарядов. Каждая молекула имеет положительно заряженный и отрицательно заряженный конец. Полярные молекулы притягивают друг друга так же, как и ионы. Из-за этого свойства вода является хорошим сильнополярным растворителем
• Выступает транспортной средой в крови
• Действует как среда для биохимических реакций
• Вода помогает в поддержании стабильной внутренней среды в живом организме. Концентрация воды и неорганических солей, растворяющихся в воде, играет важную роль в поддержании осмотического баланса между кровью и интерстициальной жидкостью
• Молекулы воды обладают очень высокой когезией (сплоченность). Молекулы воды имеют тенденцию прилипать друг к другу и перемещаться длинными непрерывными колоннами через сосудистые ткани растений

Мне нравитсяНе нравится

Не все нашли? Используйте поиск по сайту ↓

Неорганические соединения, необходимые для функционирования человека — Анатомия и физиология

OpenStaxCollege

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Сравнить и сопоставить неорганические и органические соединения
• Определите свойства воды, которые делают ее жизненно важной
• Объясните роль солей в функционировании организма
• Различайте кислоты и основания и объясняйте их роль в pH
• Обсудить роль буферов в поддержании гомеостаза pH в организме

Концепции, которые вы изучили до сих пор в этой главе, управляют всеми формами материи и будут работать как основа как для геологии, так и для биологии.Этот раздел главы сужает фокус до химии человеческой жизни; то есть соединения, важные для структуры и функций организма. Как правило, эти соединения бывают либо неорганическими, либо органическими.

• Неорганическое соединение — это вещество, не содержащее ни углерода, ни водорода. Многие неорганические соединения действительно содержат атомы водорода, такие как вода (H ₂ O) и соляная кислота (HCl), вырабатываемая вашим желудком. Напротив, только несколько неорганических соединений содержат атомы углерода.Двуокись углерода (CO ₂ ) — один из немногих примеров.
• Таким образом, органическое соединение — это вещество, содержащее как углерод, так и водород. Органические соединения синтезируются ковалентными связями в живых организмах, в том числе в организме человека. Вспомните, что углерод и водород являются вторым и третьим по распространенности элементами в вашем теле. Вскоре вы обнаружите, как эти два элемента сочетаются в пищевых продуктах, которые вы едите, в соединениях, составляющих структуру вашего тела, и в химических веществах, которые подпитывают ваше функционирование.

В следующем разделе рассматриваются три группы неорганических соединений, необходимых для жизни: вода, соли, кислоты и основания. Органические соединения рассматриваются далее в этой главе.

До 70 процентов веса взрослого человека составляет вода. Эта вода содержится как внутри клеток, так и между клетками, из которых состоят ткани и органы. Несколько функций делают воду незаменимой для жизнедеятельности человека.

Вода как смазка и подушка

Вода является основным компонентом многих смазочных жидкостей организма.Подобно тому, как масло смазывает петли двери, вода в синовиальной жидкости смазывает работу суставов тела, а вода в плевральной жидкости помогает легким расширяться и отскакивать при дыхании. Водянистая жидкость помогает пище течь по пищеварительному тракту и обеспечивает отсутствие трения при движении соседних органов брюшной полости.

Вода также защищает клетки и органы от физических травм, смягчая, например, мозг внутри черепа и защищая нежную нервную ткань глаз.Вода также смягчает развивающийся плод в утробе матери.

Вода как теплоотвод

Радиатор — это вещество или объект, который поглощает и рассеивает тепло, но не испытывает соответствующего повышения температуры. В организме вода поглощает тепло, выделяемое в результате химических реакций, без значительного повышения температуры. Более того, когда температура окружающей среды стремительно растет, вода, хранящаяся в организме, помогает ему сохранять прохладу. Этот охлаждающий эффект возникает, когда теплая кровь из ядра тела течет к кровеносным сосудам под кожей и переносится в окружающую среду.В то же время потовые железы выделяют теплую воду вместе с потом. Когда вода испаряется в воздух, она уносит тепло, а затем более холодная кровь с периферии циркулирует обратно к сердцевине тела.

Вода как компонент жидких смесей

Смесь — это комбинация двух или более веществ, каждое из которых сохраняет свою химическую идентичность. Другими словами, составляющие вещества не связаны химически в новое, более крупное химическое соединение. Эту концепцию легко представить, если вы подумаете о порошкообразных веществах, таких как мука и сахар; когда вы перемешиваете их в миске, очевидно, что они не связываются с образованием нового соединения.Воздух в помещении, которым вы дышите, представляет собой газовую смесь, содержащую три отдельных элемента — азот, кислород и аргон — и одно соединение — диоксид углерода. Есть три типа жидких смесей, все из которых содержат воду в качестве ключевого компонента. Это растворы, коллоиды и суспензии.

Чтобы клетки тела выжили, они должны оставаться влажными в жидкости на водной основе, называемой раствором. В химии жидкий раствор состоит из растворителя, который растворяет вещество, называемое растворенным веществом. Важной характеристикой растворов является их однородность; то есть молекулы растворенного вещества равномерно распределяются по всему раствору.Если бы вы размешали чайную ложку сахара в стакане воды, сахар растворился бы в молекулах сахара, разделенных молекулами воды. Соотношение сахара и воды в левой части стакана будет таким же, как соотношение сахара и воды в правой части стакана. Если бы вы добавили больше сахара, соотношение сахара к воде изменилось бы, но распределение — при условии, что вы хорошо перемешали — все равно было бы равномерным.

Вода считается «универсальным растворителем», и поэтому считается, что жизнь не может существовать без воды.Вода, безусловно, является самым распространенным растворителем в организме; практически все химические реакции организма происходят между соединениями, растворенными в воде. Поскольку молекулы воды полярны, с областями положительного и отрицательного электрического заряда, вода легко растворяет ионные соединения и полярные ковалентные соединения. Такие соединения называют гидрофильными или «водолюбивыми». Как было сказано выше, сахар хорошо растворяется в воде. Это связано с тем, что молекулы сахара содержат области полярных водородно-кислородных связей, что делает его гидрофильным.Неполярные молекулы, которые с трудом растворяются в воде, называются гидрофобными или «водобоязненными».

Концентрации растворенных веществ

В химии описаны различные смеси растворенных веществ и воды. Концентрация данного растворенного вещества — это количество частиц этого растворенного вещества в данном пространстве (кислород составляет около 21 процента атмосферного воздуха). В кровотоке человека концентрация глюкозы обычно измеряется в миллиграммах (мг) на децилитр (дл), а у здорового взрослого человека в среднем составляет около 100 мг / дл.Другой метод измерения концентрации растворенного вещества — его молярность, которая составляет моль (M) молекул на литр (L). Моль элемента — это его атомный вес, а моль соединения — это сумма атомных весов его компонентов, называемая молекулярной массой. Часто используемый пример — вычисление моля глюкозы по химической формуле C ₆ H ₁₂ O ₆ . Согласно периодической таблице, атомный вес углерода (C) составляет 12,011 грамма (г), а в глюкозе шесть атомов углерода, что дает общий атомный вес 72.066 г. Проведя те же вычисления для водорода (H) и кислорода (O), молекулярная масса равна 180,156 г («грамм молекулярной массы» глюкозы). Когда вода добавляется для получения одного литра раствора, у вас есть один моль (1М) глюкозы. Это особенно полезно в химии из-за отношения родинок к «числу Авогадро». В моль любого раствора такое же количество частиц: 6,02 × 10 ²³ . Многие вещества в кровотоке и других тканях тела измеряются в тысячных долях моля или миллимолях (мМ).

Коллоид — это смесь, которая чем-то похожа на тяжелый раствор. Частицы растворенного вещества состоят из крошечных сгустков молекул, достаточно больших, чтобы сделать жидкую смесь непрозрачной (поскольку частицы достаточно большие, чтобы рассеивать свет). Знакомые примеры коллоидов — молоко и сливки. В щитовидной железе гормон щитовидной железы хранится в виде густой белковой смеси, также называемой коллоидом.

Суспензия — это жидкая смесь, в которой более тяжелое вещество временно суспендировано в жидкости, но со временем оседает.Такое отделение частиц от суспензии называется седиментацией. Пример седиментации происходит в анализе крови, который устанавливает скорость седиментации или скорость седиментации. Тест измеряет, как быстро эритроциты в пробирке оседают из водянистой части крови (известной как плазма) в течение определенного периода времени. Быстрое осаждение клеток крови обычно не происходит в здоровом теле, но некоторые заболевания могут вызвать слипание клеток крови, и эти тяжелые скопления клеток крови оседают на дно пробирки быстрее, чем нормальные клетки крови.

Роль воды в химических реакциях

Два типа химических реакций включают образование или потребление воды: дегидратационный синтез и гидролиз.

• При дегидратационном синтезе один реагент отдает атом водорода, а другой реагент отдает гидроксильную группу (ОН) при синтезе нового продукта. При образовании их ковалентной связи в качестве побочного продукта выделяется молекула воды ([ссылка]). Это также иногда называют реакцией конденсации.
• При гидролизе молекула воды разрушает соединение, разрывая его связи. Сама вода расщепляется на H и OH. Одна часть разорванного соединения затем связывается с атомом водорода, а другая часть связывается с гидроксильной группой.

Эти реакции обратимы и играют важную роль в химии органических соединений (о чем мы поговорим ниже).

Дегидратация, синтез и гидролиз

Мономеры, основные единицы для построения более крупных молекул, образуют полимеры (два или более химически связанных мономера).(а) При дегидратационном синтезе два мономера ковалентно связаны в реакции, в которой один отдает гидроксильную группу, а другой — атом водорода. Молекула воды выделяется как побочный продукт во время реакций дегидратации. (b) При гидролизе ковалентная связь между двумя мономерами расщепляется путем присоединения атома водорода к одному и гидроксильной группы к другому, что требует участия одной молекулы воды.

Напомним, что соли образуются, когда ионы образуют ионные связи.В этих реакциях один атом отдает один или несколько электронов и, таким образом, становится положительно заряженным, тогда как другой атом принимает один или несколько электронов и становится отрицательно заряженным. Теперь вы можете определить соль как вещество, которое при растворении в воде диссоциирует на ионы, отличные от H ⁺ или OH ^—. Этот факт важен для отличия солей от кислот и оснований, обсуждаемых далее.

Типичная соль NaCl полностью диссоциирует в воде ([ссылка]). Положительные и отрицательные области молекулы воды (концы водорода и кислорода соответственно) притягивают отрицательные ионы хлорида и положительные ионы натрия, отталкивая их друг от друга.Опять же, в то время как неполярные и полярные ковалентно связанные соединения распадаются на молекулы в растворе, соли диссоциируют на ионы. Эти ионы являются электролитами; они способны проводить электрический ток в растворе. Это свойство имеет решающее значение для функции ионов при передаче нервных импульсов и стимулировании сокращения мышц.

Диссоциация хлорида натрия в воде

Обратите внимание, что кристаллы хлорида натрия диссоциируют не на молекулы NaCl, а на катионы Na ⁺ и анионы Cl ^— , каждый из которых полностью окружен молекулами воды.

Многие другие соли важны для организма. Например, соли желчных кислот, вырабатываемые печенью, помогают расщеплять пищевые жиры, а соли фосфата кальция образуют минеральную часть зубов и костей.

Кислоты и основания, как и соли, разлагаются в воде на электролиты. Кислоты и основания могут сильно изменить свойства растворов, в которых они растворены.

Кислоты

Кислота — это вещество, которое выделяет ионы водорода (H ⁺ ) в растворе ([ссылка] a ).Поскольку у атома водорода есть только один протон и один электрон, положительно заряженный ион водорода — это просто протон. Этот одиночный протон с большой вероятностью участвует в химических реакциях. Сильные кислоты — это соединения, которые выделяют весь свой H ⁺ в растворе; то есть они полностью ионизируются. Соляная кислота (HCl), которая выделяется из клеток слизистой оболочки желудка, является сильной кислотой, поскольку она выделяет весь свой H ⁺ в водянистую среду желудка. Эта сильная кислота помогает пищеварению и убивает микробы, попавшие в организм.Слабые кислоты не ионизируются полностью; то есть некоторые из их ионов водорода ^{остаются связанными внутри соединения в растворе. Примером слабой кислоты является уксус или уксусная кислота; он называется ацетатом после того, как отдает протон.}

Кислоты и основания

(a) В водном растворе кислота диссоциирует на ионы водорода (H ⁺ ) и анионы. Почти каждая молекула сильной кислоты диссоциирует, образуя высокую концентрацию H ⁺ . (б) В водном растворе основание диссоциирует на гидроксильные ионы (OH ^— ) и катионы.Почти каждая молекула сильного основания диссоциирует, образуя высокую концентрацию OH ^—.

Базы

Основание — это вещество, которое выделяет гидроксильные ионы (OH ^— ) в растворе, или вещество, которое принимает H ⁺ , уже присутствующий в растворе (см. [Ссылка] b ). Ионы гидроксила (также известные как ионы гидроксида) или другие основные вещества объединяются с присутствующим H ⁺ с образованием молекулы воды, тем самым удаляя H ⁺ и снижая кислотность раствора.Сильные основания высвобождают большую часть или все свои гидроксильные ионы; слабые основания высвобождают только некоторые гидроксильные ионы или поглощают только несколько H ⁺ . Пища, смешанная с соляной кислотой из желудка, сожгла бы тонкий кишечник, следующую после желудка часть пищеварительного тракта, если бы не высвобождение бикарбоната (HCO ₃ ^— ), слабого основания, которое привлекает H ⁺ . Бикарбонат принимает часть протонов H ⁺ , тем самым снижая кислотность раствора.

Концепция pH

Относительную кислотность или щелочность раствора можно определить по его pH. PH раствора — это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода (H ⁺ ) в растворе. Например, раствор с pH 4 имеет концентрацию H ⁺ , которая в десять раз больше, чем у раствора с pH 5. То есть раствор с pH 4 в десять раз более кислый, чем раствор с pH 5. Понятие pH станет более понятным, когда вы изучите шкалу pH, как показано в [ссылка].Шкала состоит из серии приращений от 0 до 14. Раствор с pH 7 считается нейтральным — ни кислым, ни основным. Чистая вода имеет pH 7. Чем ниже число ниже 7, тем кислее раствор или тем выше концентрация H ⁺ . Концентрация ионов водорода при каждом значении pH в 10 раз отличается от следующего значения pH. Например, значение pH 4 соответствует концентрации протонов 10 ^–4 M или 0,0001 M, а значение pH 5 соответствует концентрации протонов 10 ^–5 M или 0.00001M. Чем выше число выше 7, тем более щелочной (щелочной) раствор или тем ниже концентрация H ⁺ . Например, человеческая моча в десять раз кислотнее чистой воды, а HCl в 10 000 000 раз кислотнее воды.

Шкала pH

Буферы

pH крови человека обычно находится в диапазоне от 7,35 до 7,45, хотя обычно его определяют как pH 7,4. При таком слегка щелочном pH кровь может снижать кислотность, возникающую из-за того, что двуокись углерода (CO ₂ ) постоянно попадает в кровоток триллионами клеток тела.Гомеостатические механизмы (наряду с выдыханием CO ₂ во время дыхания) обычно поддерживают pH крови в этом узком диапазоне. Это очень важно, потому что колебания — либо слишком кислые, либо слишком щелочные — могут привести к опасным для жизни расстройствам.

Все клетки организма зависят от гомеостатической регуляции кислотно-щелочного баланса при pH примерно 7,4. Таким образом, в организме есть несколько механизмов для этой регуляции, включая дыхание, выделение химических веществ с мочой и внутреннее высвобождение химических веществ, которые в совокупности называются буферами, в жидкости организма.Буфер представляет собой раствор слабой кислоты и сопряженного с ней основания. Буфер может нейтрализовать небольшое количество кислот или оснований в жидкостях организма. Например, если есть даже небольшое снижение pH жидкости организма ниже 7,35, буфер в жидкости — в данном случае действующий как слабое основание — будет связывать избыточные ионы водорода. Напротив, если pH поднимается выше 7,45, буфер будет действовать как слабая кислота и вносить ионы водорода.

Гомеостатический дисбаланс

Кислоты и основания
Чрезмерная кислотность крови и других жидкостей организма известна как ацидоз.Распространенными причинами ацидоза являются ситуации и нарушения, которые снижают эффективность дыхания, особенно способность человека полностью выдохнуть, что вызывает накопление CO ₂ (и H ⁺ ) в кровотоке. Ацидоз также может быть вызван метаболическими проблемами, которые снижают уровень или функцию буферов, которые действуют как основания или способствуют выработке кислот. Например, при тяжелой диарее из организма может выводиться слишком много бикарбоната, в результате чего кислоты накапливаются в жидкостях организма.У людей с плохо управляемым диабетом (неэффективное регулирование уровня сахара в крови) кислоты, называемые кетонами, вырабатываются в качестве топлива для организма. Они могут накапливаться в крови, вызывая серьезное заболевание, называемое диабетическим кетоацидозом. Почечная недостаточность, печеночная недостаточность, сердечная недостаточность, рак и другие заболевания также могут вызывать метаболический ацидоз.

Напротив, алкалоз — это состояние, при котором кровь и другие жидкости организма слишком щелочные (щелочные). Как и в случае ацидоза, основной причиной являются респираторные расстройства; однако при респираторном алкалозе уровни углекислого газа падают слишком низко.Заболевания легких, передозировка аспирином, шок и обычное беспокойство могут вызвать респираторный алкалоз, который снижает нормальную концентрацию H ⁺ .

Метаболический алкалоз часто возникает в результате продолжительной сильной рвоты, которая вызывает потерю ионов водорода и хлорида (как компонентов HCl). Лекарства также могут вызвать алкалоз. К ним относятся диуретики, которые заставляют организм терять ионы калия, а также антациды при приеме в чрезмерных количествах, например, при стойкой изжоге или язве.

Неорганические соединения, необходимые для функционирования человека, включают воду, соли, кислоты и основания. Эти соединения неорганические; то есть они не содержат ни водорода, ни углерода. Вода — это смазка и подушка, теплоотвод, компонент жидких смесей, побочный продукт реакций синтеза дегидратации и реагент в реакциях гидролиза. Соли — это соединения, которые при растворении в воде диссоциируют на ионы, отличные от H ⁺ или OH ^—. Напротив, кислоты выделяют в растворе H ⁺ , делая его более кислым.Основания принимают H ⁺ , тем самым делая раствор более щелочным (едким).

pH любого раствора — это его относительная концентрация H ⁺ . Раствор с pH 7 нейтрален. Растворы с pH ниже 7 являются кислотами, а растворы с pH выше 7 — основаниями. Изменение одной цифры на шкале pH (например, от 7 до 8) представляет десятикратное увеличение или уменьшение концентрации H ⁺ . У здорового взрослого человека pH крови колеблется от 7,35 до 7,45. Механизмы гомеостатического контроля, важные для поддержания крови в здоровом диапазоне pH, включают химические вещества, называемые буферами, слабые кислоты и слабые основания, высвобождаемые, когда pH крови или других жидкостей организма колеблется в любом направлении за пределами этого нормального диапазона.

CH ₄ — метан. Это соединение ________.

1. неорганическое
2. органический
3. реактивный
4. кристалл

Что из следующего, вероятнее всего, будет равномерно распределено в воде в гомогенном растворе?

1. ионы натрия и ионы хлорида
2. молекул NaCl
3. кристаллов соли
4. эритроцитов

Дженни смешивает тесто для блинов, затем добавляет шоколадную стружку.Ожидая, когда приготовятся первые несколько блинов, она замечает, как шоколадная стружка опускается на дно прозрачной стеклянной миски. Тесто с шоколадной крошкой является примером ________.

1. растворитель
2. растворенное вещество
3. раствор
4. подвеска

Вещество распадается на K ⁺ и Cl ^— в растворе. Вещество a (n) ________.

1. кислота
2. база
3. соль
4. буфер

Тай три года, и в результате «желудочного недуга» его рвало около 24 часов.Его pH крови 7,48. Что это значит?

1. Кровь Тая слегка кислая.
2. Кровь Тая слабощелочная.
3. Кровь Тая очень кислая.
4. Кровь Тая в пределах нормы

pH лимонного сока составляет 2, а pH апельсинового сока — 4. Какой из них более кислый и насколько? Что это значит?

Лимонный сок в сто раз более кислый, чем апельсиновый сок. Это означает, что в лимонном соке концентрация ионов водорода в сто раз выше.

Во время вечеринки Эли проигрывает пари и вынужден выпить бутылку лимонного сока. Вскоре после этого он начинает жаловаться на затрудненное дыхание, и его друзья отвозят его в местное отделение неотложной помощи. Там ему внутривенно вводят раствор бикарбоната. Почему?

Лимонный сок, как и любая кислота, выделяет ионы водорода в растворе. Когда избыток H ⁺ попадает в пищеварительный тракт и всасывается в кровь, pH крови Эли падает ниже 7,35. Напомним, что бикарбонат — это буфер, слабое основание, которое принимает ионы водорода.Вводя бикарбонат внутривенно, врач отделения неотложной помощи помогает поднять pH крови Эли до нейтрального.

Глоссарий

кислота

соединение, выделяющее ионы водорода (H ⁺ ) в растворе

основание

соединение, которое принимает ионы водорода (H ⁺ ) в растворе

буфер

Раствор, содержащий слабую кислоту или слабое основание, противодействующий широким колебаниям pH жидкостей организма

коллоид

жидкая смесь, в которой частицы растворенного вещества состоят из сгустков молекул, достаточно больших, чтобы рассеивать свет

неорганическое соединение

вещество, не содержащее ни углерода, ни водорода

органическое соединение

Вещество, содержащее как углерод, так и водород

pH

отрицательный логарифм концентрации иона водорода (H ⁺ ) в растворе

раствор

гомогенная жидкая смесь, в которой растворенное вещество растворено в молекулах в растворителе

подвеска

Жидкая смесь, в которой частицы, распределенные в жидкости, оседают с течением времени

органических против.Неорганические молекулы | Sciencing

Различие между органической и неорганической химией нетривиально. Курсы обучения в университетах по всему миру построены на основе различий. И даже среди тех, кто не имеет формального образования в области химии, есть несколько интуитивное ощущение разницы. Сахар, крахмал и масла состоят из органических молекул. Вода, аккумуляторная кислота и поваренная соль неорганические. (Не путайте это с определением органических продуктов; это другой вопрос, который включает в себя больше сельскохозяйственных и политических различий.)

Углерод

••• xerviar / iStock / Getty Images

Отличительной чертой органических молекул является то, что они содержат углерод. Раннее представление об органических молекулах по сравнению с неорганическими заключалось в том, что органические молекулы произошли исключительно от живых существ. Оказывается, существуют органические молекулы, которые происходят не из живых процессов, а из других источников. Итак, действительно становится, что ключевой особенностью органических молекул является присутствие углерода. Тем не менее, по-прежнему, возможно, большинство известных органических молекул являются результатом жизненных процессов.

Углеводороды

••• Лука Франческо Джованни Бертолли / iStock / Getty Images

Атомы углерода легко образуют химические связи с другими атомами углерода. Они также легко образуют химические связи с атомами водорода. Молекула, состоящая из атомов углерода и атомов водорода без участия других элементов, называется углеводородом. Углеводороды — очень распространенные и знакомые органические соединения. Бензин — это углеводород; также метан, этан, пропан и бутан.

Функциональные группы

••• Дино Аблакович / iStock / Getty Images

Характерной чертой атома углерода является то, что он образует связи с другими атомами углерода, часто в виде цепочки или кольца.Находясь в этой конфигурации, углерод также будет химически связываться с атомами других элементов.

Есть шесть элементов, с которыми углерод имеет особую ассоциацию. К ним относятся сам углерод, а также 1. водород; 2. кислород; 3. азот; 4. фосфор; и 5. сера.

Различные комбинации этих элементов образуют так называемые функциональные группы в органической химии. В органических соединениях семь из этих функциональных групп. (Обратите внимание, что пять элементов сами по себе неорганические, но в сочетании с углеродом они становятся частью органической молекулы.)

Функциональные группы придают характерные свойства некоторым хорошо знакомым органическим веществам. Один из них — алкоголь, который мы называем этанолом. Этанол — относительно простая органическая молекула, состоящая из двух атомов углерода, шести атомов водорода и одной так называемой гидроксильной функциональной группы. Сама по себе гидроксильная функциональная группа также относительно проста. Это просто атом кислорода и атом водорода. Как и во всей химии — органической или неорганической — добавление или вычитание всего одного атома может резко изменить свойства молекулы.Молекула этанола без гидроксильной функциональной группы, но только с атомом водорода на своем месте, не является этанолом, а представляет собой органическое соединение этан. Этан представляет собой пар, а не жидкость, при нормальных условиях и служит хладагентом.

Другие функциональные группы включают так называемую карбоксильную группу, состоящую из атома углерода, двух атомов кислорода и атома водорода. Простая органическая молекула с одним атомом углерода и четырьмя атомами водорода — это органическое соединение метана или природного газа.Замена одного из атомов водорода в молекуле метана карбоксильной группой образует органическое соединение уксусную кислоту. Уксусная кислота придает уксусу привычный запах и вкус.

Полярность

••• FU / amanaimagesRF / amana images / Getty Images

Молекула воды — неорганическая молекула — представляет собой молекулу, обладающую полярностью (магнитный заряд). Это потому, что атом кислорода в молекуле воды имеет тенденцию иметь связанный с ним отрицательный заряд. Атомы водорода обычно имеют положительный заряд.Именно эти противоположности удерживают молекулу воды как единое целое. Именно эти заряды делают молекулу воды так называемой полярной молекулой. На кислородной стороне молекулы воды имеется частичный отрицательный заряд; на каждой из водородных частей молекулы есть частичные положительные заряды.

Органические молекулы, состоящие только из углерода и водорода (также известные как углеводороды), в отсутствие функциональных групп по существу неполярны. Известное наблюдение о том, что нефть и вода не смешиваются, объясняется именно этим несоответствием.Вода является полярной молекулой и может смешиваться с другими полярными молекулами и / или растворять их. Но масла химически неполярны, и существует отталкивание, которое сопротивляется смешиванию и растворению.

Примеры

••• AaronAmat / iStock / Getty Images

Один из способов понять, что такое органические и неорганические молекулы — это несколько общих примеров. Вода и стол — неорганические соединения. Поваренная соль — это пример так называемого ионного соединения. Натрий образует положительно заряженный ион (катион), а хлор образует отрицательно заряженный ион (анион).Эти электрические заряды удерживают молекулу хлорида натрия вместе. Хлорид натрия может быть важным соединением для живых существ, но поскольку он на самом деле не производится живыми существами и не содержит углерода, он является хорошим примером неорганической молекулы. Вода — еще один пример соединения, которое важно — на самом деле незаменимо — для живых существ, но само состоит из неорганических молекул. Он используется живыми существами, но не производится ими и не содержит углерода.

Управление океанических исследований и исследований NOAA

Фотосинтез и хемосинтез — это процессы, посредством которых организмы производят пищу; фотосинтез осуществляется за счет солнечного света, а хемосинтез — за счет химической энергии.

Для просмотра этого видео включите JavaScript и рассмотрите возможность обновления до веб-браузера, который поддерживает видео HTML5

Большая часть жизни на планете основана на пищевой цепи, которая вращается вокруг солнечного света, поскольку растения производят пищу посредством фотосинтеза. Однако в глубоком океане нет света и, следовательно, нет растений; поэтому вместо солнечного света, являющегося первичной формой энергии, химическая энергия вырабатывается посредством хемосинтеза. Места, где обитают хемосинтезирующие организмы, могут стать оазисами жизни в окружающей среде, которая в противном случае лишена пищи. Видео любезно предоставлено Управлением исследования океана NOAA, Мексиканский залив, 2017 г. Загрузите увеличенную версию (mp4, 108,2 МБ).

Экосистемы зависят от способности некоторых организмов превращать неорганические соединения в пищу, которую другие организмы могут затем использовать (или съесть!). Большая часть жизни на планете основана на пищевой цепи, которая вращается вокруг солнечного света, поскольку растения производят пищу посредством фотосинтеза. Однако в окружающей среде, где нет солнечного света и, следовательно, нет растений, организмы вместо этого полагаются на первичное производство посредством процесса, называемого хемосинтезом, который основан на химической энергии.Вместе фотосинтез и хемосинтез подпитывают всю жизнь на Земле.

Фотосинтез происходит у растений и некоторых бактерий везде, где достаточно солнечного света — на суше, на мелководье, даже внутри и под прозрачным льдом. Все фотосинтезирующие организмы используют солнечную энергию для превращения углекислого газа и воды в сахар (пищу) и кислород: 6CO ₂ + 6H ₂ O -> C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂ .

Хемосинтез происходит в бактериях и других организмах и включает использование энергии, выделяющейся в результате неорганических химических реакций для производства пищи.Все хемосинтезирующие организмы используют энергию, выделяемую в результате химических реакций, для производства сахара, но разные виды используют разные пути. Например, в гидротермальных источниках бактерии, выделяющие газ, окисляют сероводород, добавляют углекислый газ и кислород и производят сахар, серу и воду: CO ₂ + 4H ₂ S + O ₂ -> CH ₂ 0 + 4S + 3H ₂ O. Другие бактерии производят органическое вещество за счет восстановления сульфида или окисления метана.

Наши знания о хемосинтетических сообществах являются относительно новыми, они были обнаружены в результате исследования океана, когда люди впервые наблюдали выход на глубокое дно океана в 1977 году и нашли процветающее сообщество, где не было света.С тех пор хемосинтетические бактериальные сообщества были обнаружены в горячих источниках на суше и на морском дне вокруг гидротермальных источников, холодных просачиваний, туш китов и затонувших кораблей. Никому и в голову не приходило их искать, но эти общины существовали всегда.

органических соединений по сравнению с неорганическими

Органические и неорганические соединения

Есть основные различия между органическими и неорганическими соединениями. Хотя оба типа соединений составляют основу химии, эти два типа довольно сильно различаются.Основное отличие заключается в наличии атома углерода; органические соединения будут содержать атом углерода (и часто атом водорода для образования углеводородов), в то время как почти все неорганические соединения не содержат ни одного из этих двух атомов.

Хотя большинство неорганических соединений не содержат углерода, есть некоторые. Окись углерода и двуокись углерода, например, содержат атомы углерода, но их количество недостаточно велико для образования прочных связей с кислородом, присутствующим в молекуле. Из-за небольшого количества углерода и слабых связей, которые он образует, ученые давно классифицируют эти молекулы как неорганические, но это побудило некоторых представителей научного сообщества заявить о необходимости создания более совершенной системы классификации соединений.

Еще одно важное различие между органическими и неорганическими соединениями — это тип молекулы и ее связь с живыми существами. Органические соединения будут включать такие вещи, как нуклеиновые кислоты, содержащиеся в ДНК, липиды и жирные кислоты, обнаруженные в клетках живых организмов, белки и ферменты, необходимые для протекания клеточных процессов, и многое другое. Между тем неорганические соединения включают соли металлов и других элементарных соединений.

1. C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ — Сахароза, более известная как сахар, который мы используем в домашних условиях, является важным органическим соединением, которое содержит не только углерод и водород, но и содержит их в изобилии и в более высоких соотношениях. чем присутствующий кислород.

2. CH ₄ — Это органическое соединение на основе углерода и водорода, также известное как метан, является широко известным продуктом жизнедеятельности живых существ.

3. C ₅₅ H ₇₂ O ₅ N ₄ Mg — Более известный среди исследователей как хлорофилл-а, этот компонент, обнаруженный в зеленых растениях, не только имеет высокое соотношение углерода и водорода, но также является главный фактор процесса фотосинтеза у растений.

4. (NH ₄ ) ₂ S — Несмотря на присутствие атомов водорода в этом соединении, отсутствие атома углерода и возникающие в результате слабые связи, которые образуются между атомами, делают сульфид аммония неорганическим соединением.

5. CaCl ₂ — Хлорид кальция — неорганическое соединение, имеющее множество применений, но отсутствие в нем атома углерода, атома водорода или обоих означает, что он классифицируется как неорганическое соединение.

Сравнение органических и неорганических соединений

Химия для биологов

Химия для биологов Ресурсы направлены на то, чтобы помочь вам понять химию и химические принципы, лежащие в основе значительной части биологии. Эти ресурсы были размещены на веб-сайте «Химия для биологов», который был запущен в 2004 году и поддерживался Королевским химическим обществом и Биохимическим обществом.С 2019 года ресурсы по химии для биологов размещаются на веб-сайте Королевского биологического общества.

Ресурсы предназначены для студентов старше 16 лет, изучающих биологию (или смежные предметы) на уровне A, Scottish Higher или аналогичном уровне. Они также будут полезны студентам первого курса, изучающим биологию. Ресурсы предполагают, что вы изучали химию (либо отдельный предмет, либо как часть сбалансированного курса естественных наук до уровня GCSE или эквивалентного). Материал разделен на 17 тем, к которым можно подходить в любом порядке, хотя было бы неплохо сначала заняться Некоторые основы химии .К каждой главе прилагается небольшой тест с несколькими вариантами ответов, который вы можете пройти в любое время. Вы можете использовать эти тесты разными способами:

1. Перед тем, как взяться за каждую главу, поможет вам решить, нужно ли вам прорабатывать главу или нет.

2. После изучения главы, чтобы проверить свое понимание; или
3. До и после изучения главы, чтобы увидеть, насколько вы улучшились

Большинство глав включают:

• Текст
• Диаграммы
• Ссылки на другие сайты

Ресурсы изначально представляли трехмерные вращающиеся структуры, они больше не поддерживаются, но мы предложили вам изучить http: // molview.org / вместо этого. Просто будьте осторожны с множеством различных изомеров, которые вы найдете, убедитесь, что вы следуете биологически значимым примерам. Вращающиеся молекулы важны, потому что большая часть биохимии зависит от трехмерной формы молекул — например, от того, насколько субстраты подходят активным центрам ферментов, как молекулы лекарств подходят к рецепторам в клетках.

Неорганические соединения

Что такое неорганические соединения?

«Неорганические соединения» означают соединения, за исключением органических соединений.Мы обеспечиваем соединения большого количества элементов среди элементов, включенных в периодическую таблицу, за исключением газообразных и радиоактивных элементов.
Мы можем синтезировать различные соединения, включая оксиды, сульфиды, нитриды, фосфиды, безводные соли и селениды, и можем безопасно обрабатывать даже пирофорные материалы, используя реакционные аппараты в инертной атмосфере.
Мы можем предоставить компаунды также в форме мелких частиц, используя технологию измельчения.

Неорганические соединения

Фосфиды, фосфорные сплавы

Фосфид — это бинарное соединение, состоящее из фосфора и более электроположительного элемента.Легирующие фосфором материалы, незаменимые при производстве полупроводников, должны быть высокого качества и высокой чистоты. Предлагаемые нами продукты являются продуктами с контролируемой валентностью, произведенными в достаточно контролируемом процессе, и они уже используются для широкого спектра применений, включая полупроводники и магнитные материалы.

Спектр рентгеновской дифракции Zn ₃ P ₂ n

Сплавы разные

Не ограничиваясь популярными сплавами, такими как сплавы на основе никеля и железа, мы также занимаемся производством высокоактивных сплавов на основе щелочных или щелочноземельных металлов.

Мы можем предоставить сплавы, интерметаллиды и т.п. на основе Na или Li, которые являются сложными в обращении металлами. Они могут быть представлены в различных композициях, порошковых формах и так далее.

Сульфиды

Сульфиды — это материалы, широко используемые в солнечных элементах, аккумуляторных батареях и флуоресцентных материалах. Помимо продуктов из различных высокочистых сульфидов отдельных металлов, мы разрабатываем и производим также сложные сульфиды и продукты, легированные микроэлементами.
Принимаем также заказ на опытную продукцию различных сложных сульфидов и селенидов.

Примеры

CIGS: Cu (InGa) S ₂ порошок
CZTS: Cu ₂ ZnSnS ₄ порошок

XRD-спектр порошка CIGS

XRD-спектр порошка CZTS

Селениды, теллуриды

Мы работаем с селенидами и теллуридами много лет. В нашу линейку продуктов входят, например, сплавы Bi-Te, которые недавно были изучены как материалы для термоэлектрических преобразований.У нас также есть опыт в предоставлении различных продуктов по индивидуальному заказу с точки зрения легирования чрезвычайно малым количеством элемента, соотношением состава или формой.

Bi

₂ Te ₃ Комки

Bi

₂ Te ₃ Порошок

Соли

Мы производим различные виды солей, включая галогениды (фториды, хлориды, бромиды, йодиды) и соли (нитраты, сульфаты, фосфаты, карбонаты, оксалаты, ацетаты).

гидратированные соли редкоземельных элементов

Галогениды безводные

Ассортимент наших галогенидов почти полностью покрывает таблицу Менделеева.
В последнее время интенсивно проводятся исследования перовскитных солнечных элементов с использованием высококачественных йодидов.
Проконсультируйтесь с нами также по поводу очистки и предоставления в форме таблеток или раствора.

Мы также можем предоставить галогениды высокой чистоты, очищенные методом сублимации, которые подходят для выращивания тонких пленок методом CVD или ALD.

Порошок сложного оксида

Название позиции	чистота
CuCl 2	4N
GaCl 3	5Н
InCl 3	4N

Примеры безводных солевых продуктов

Название позиции	чистота
Cul	4N
Гал 3	4N
дюйм 3	4N
Pbl 2	4N
Snl 2	4N

Порошок сложного оксида

Мы поставляем порошок из самых разных материалов, включая материалы с высокой диэлектрической проницаемостью, такие как BaTiO ₃ и (Ba, Sr) TiO ₃ , бессвинцовые пьезоэлектрические материалы, такие как NaNbO ₃ 、 KNbO ₃ 、 (KNa) NbO ₃ и BNT-BT и т. Д.Приготовление порошка будет проводиться с использованием метода в соответствии с потребностями клиента, среди которого метод твердофазной реакции, который является простым, и метод соосаждения и гидротермальный синтез, которые, как ожидается, позволят контролировать размер частиц и внешний вид уникальное свойство.

Примеры СЭМ-изображений порошка BaTiO

₃ , полученного разными методами

синтез соосаждения

Брукит диоксид титана

Диоксид титана (TiO ₂ ) имеет три разновидности кристаллической структуры: рутиловую, анатазную и брукитовую.Среди трех типов TiO ₂ , TiO ₂ типа брукита требует сложных условий для его синтеза и, соответственно, до недавнего времени не продавался на рынке. Недавно нам удалось синтезировать высокочистый порошок TiO ₂ типа брукита, полностью используя нашу технологию синтеза неорганических материалов, которую мы создавали в течение многих лет. Ожидается, что TiO ₂ типа Brookite будет применяться в диапазоне видимого света, в отличие от традиционного TiO ₂ типа анатаза.

SEM изображение

чистота	99,99%
диаметр кристалла	24 нм
Значение СТАВКИ	37,8 м2 / г
Эквивалентный диаметр BET	39 нм

Спектр рентгеновской дифракции TiO типа брукита ₂

Нитриды, гидриды в порошке

Наряду с популярными нитридами, такими как нитрид железа и нитрид марганца, мы производим также нитриды и подобные им щелочные, щелочно-земельные и редкоземельные металлы, которые гидролизуются влагой воздуха и поэтому трудно поддаются обработке.

Хотя нитриды щелочных и щелочноземельных металлов чувствительны к кислороду и влаге воздуха, мы сделали возможным производство таких нитридов, выполнив все процессы синтеза материалов, измельчения, упаковки и так далее.

※ Вы можете пролистать и увидеть

	нитридов	гидриды
щелочные земли	Ca 3 N 2	CaH 2
	прибл.Ср 3 Н 2	SrH 2
	прибл. Ba 3 N 2	BaH 2
редкоземельные элементы	ЛаН	LaH x
	CeN	–
	EuN	EuH x
	YN	YH x

Нитрид галлия

GaN — это материал, который, как ожидается, будет применяться в качестве материала для светодиодов, а также для силовых устройств.Мы работали над улучшением качества и добились существенного снижения содержания кислорода, соответственно обеспечив GaN высокого качества и высокой стабильности.

сравнение в XRD

Оксинитриды

Здесь показаны оксинитридные материалы на основе d0-структуры, которые в настоящее время интенсивно изучаются как фотокатализаторы. Мы можем предоставить их для тестовых и исследовательских целей, в различных составах.

Согласованная на глобальном уровне система (GHS): Ответы по охране труда

ЕЭК ООН публикует информацию о статусе внедрения СГС по странам. Примеры включают:

Канада

Канада приняла GHS в феврале 2015 года, внося поправки в федеральный Закон об опасных продуктах (HPA) и опубликовав новое постановление под названием «Правила обращения с опасными продуктами» (HPR) в рамках HPA, которое обычно называют федеральным рабочим местом. Законодательство о Системе информации об опасных материалах 2015 г. (WHMIS 2015).Провинциальные и территориальные юрисдикции также обновили свое соответствующее законодательство.
Обратите внимание, что изменение HPA и внедрение нового HPR основано на пятой пересмотренной редакции (Rev 5). Время от времени ожидается внесение поправок для приведения WHMIS в соответствие с текущими рекомендациями GHS.
Регулятивные обновления WHMIS 2015 можно отслеживать, проверяя:

Соединенные Штаты (США)

Соединенные Штаты приняли элементы СГС из 3-го пересмотренного издания пурпурной книги СГС в своем Стандарте сообщений об опасностях (HCS) в 2012 году.Этот стандарт обычно именуется HCS 2012 и в настоящее время действует в полную силу. OSHA проводит нормотворчество, чтобы привести HCS в соответствие с последним изданием GHS и кодифицировать ряд политик обеспечения соблюдения, выпущенных после принятия стандарта 2012 года. В своем «Торговом выпуске OSHA» OSHA объявило, что они издают предлагаемое правило по обновлению HCS 2012 с помощью 7-го пересмотренного издания фиолетовой книги GHS.
Следите за обновлениями нормативных требований по адресу:

Информация и ресурсы по текущему стандарту US HCS 2012 доступны по адресу:

• Сообщение об опасности https: // www.