Вода состав биология 5 класс

Роль воды в клетке: 6 важных функций и схема строения клеток

Роль воды в клетке для живого организма незаменима. Она составляет около 70 процентов от её массы. Остальные 30 процентов занимают органические и неорганические вещества. Недостаток жидкости приводит к истощению или гибели организма.

В данной статье мы узнаем, какие важные функции вода выполняет в клетках.

Какую роль выполняет в клетке вода

Все живые организмы состоят из клеток: человек, растения, животных, бактерии и т.д.

Клетка – это наименьшая единица строения живого организма. Они различаются, но имеют общие признаки.

Источник: Биология, Л.Н Сухорукова, В. С. Кучменко, И. Я. Колесникова

В состав всех клеток входят органические и неорганические вещества. Самое распространенное неорганическое вещество – вода.

Рассмотрим кратко её основные функции.

1. Растворитель. Вода выполняет в клетке функцию растворителя, большинство химических реакций протекают только в водной среде.
2. Транспортная функция. Помогает переносить питательные вещества из одной части в другую.
3. Функция регенерации. С помощью воды удаляются ненужные продукты жизнедеятельности.
4. Вода как реагент. Она участвует во многих химических реакциях: полимеризации, гидролиза, в процессе фотосинтеза.
5. Терморегуляторная. Поглощает большое количество тепловой энергии при минимальном повышении собственной температуры. Таким образом, защищает организм от перегрева и обеспечивает равномерное распределение тепла по всему организму.
6. Придает форму и упругость клетке. Вода практически не сжимается (в жидком состоянии) и служит гидростатическим скелетом. В составе клетке вода занимает 1 место среди всех химических соединений, определяет объем и упругость.

Химическая роль

Вода в качестве реагента участвует во многих химических реакциях:

1. фотосинтеза растений;
2. гидролизе – разрушении веществ с присоединением воды.

Химический состав клетки

Рассмотрим полный состав на рисунке № 2.

Химический состав

Органические вещества

1. Белки – сложные органические соединения. В одном организме может быть несколько тысяч разных видов. Самый известный белок — гемоглобин. Он осуществляет поступление кислорода ко всем клеткам. Благодаря белку Интерферону, организм человека борется с вирусными заболеваниями.
2. Углеводы необходимы, как источник энергии. К ним можно отнести: глюкозы, сахарозу и д. р.
3. Жиры являются запасным источником энергии и воды. Особенно они важны для животных, впадающих в спячку.
4. Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные соединения. Присутствуют во всех живых организмах. Передают наследственную информацию. Они хорошо растворимы в воде, практически нерастворимы в органических растворителях.

Неорганические вещества

1. Вода занимает 70 процентов. Она является непосредственным участником роста, размножения, питания, выделения, передвижения веществ в клетке и организме.
2. Минеральные соли, растворены в воде. Составляют от 1-1,5 процентов. В растворенном виде они образуют необходимую среду для химических процессов.
3. Углекислый газ.
4. Кислоты и основания.

Как образуются органические и неорганические вещества

В природе большое разнообразие клеток. Они могут отличаться размерами, функциям, формой. Могут быть свободноживущими или входить в состав многоклеточного организма. При всем многообразии они состоят из одних и тех же типов химических веществ.

Живую клетку отличают 2 особенности:

1. высокое содержание воды;
2. большое количество сложных органических веществ.

По подсчетам ученых в ней можно встретить около 70 химических элементов, правда, только 24 встречаются постоянно. Рассмотрим рисунок № 3.

По количеству элементы, содержащиеся в клетках, делят на 3 группы.

1. Макроэлементы. Встречаются в большом количестве. К ним относят: Кислород, Углерод, Водород, Азот, Серу, Железо, Фосфор, Кальций и т.д.
2. Микроэлементы. Встречаются в небольшом количестве такие элементы, как: Марганец, Медь, Кобальт, Цинк и т.д. Несмотря на малое содержание, они выполняют большую роль в обмене веществ.
3. Ультрамикроэлементы. Составляют менее 0, 000001 % в организме живых существ. К ним относятся: Золото, Серебро, Платина, Цезий, Селен и т. д.

Процентное содержание элементов не характеризует их важность в организме. Многие элементы входят в состав биологически важных веществ, ферментов, витаминов. Например, Кобальт входит в состав Витамина В12.

Эти 70 элементов могут входить в состав клетки. Они образуют 1000 химических веществ, которые можно разделить на неорганические и органические вещества.

Вода в органах и тканях

Всем живым существам необходима вода. Тело человека состоит из воды на 60-80 процентов. Она необходима каждому органу: коже, головному мозгу, желудку, сердцу, зубной эмали, ногтям и т.д.

При недостатке жидкости происходит обезвоживание организма. В клетке человека в разных органах и тканях содержится разное количество воды.

Для наглядности представлен рисунок № 4.

Примечательной особенностью является то, что с возрастом в теле человека становится меньше жидкости.

Например, у новорожденного — 80 процентов жидкости, у пожилого человека — 60 процентов.

Функции свободной воды в бактериальных клетках

Вода в клетках живых организмах бывает двух видов.

1. Свободная, входит в состав цитоплазмы, заполняет межклеточные пространства, заполняет сосуды, пространства между органами. Она нужна для транспортировки веществ и для поддержания процессов жизнедеятельности
2. Связанная, входит в состав клеточных структур (например, белков, мембран).

Основных различием бактериальной клетки является отсутствие ядра. Вместо него в центральной части находится ядерное вещество, которое выполняет такие же функции. Рассмотрим рисунок № 5.

Бактериальная состоит из 80-90 процентов воды, 10 процентов приходится на долю сухого вещества.

Свободная вода в ее составе выполняет функции:

1. растворителя;
2. транспортировки;
3. обеспечивает процессы метаболизма;
4. способствует размножению.

Существуют организмы, не имеющие клеточного строения. К ним относят вирусы.

Заключение

В жизнедеятельности клетки вода выполняет ключевую роль. Её содержание не редко достигает 70-80 процентов. Вода необходима для каждого процесса в живом организме и содержится в каждом органе. Вода – источник жизни, ее биологическая роль бесценна для живого организма.

Источник

Вода и ее значение в природе. 5-й класс

Класс: 5

Презентация к уроку

Цели:

1. Познакомиться с примерами деятельности воды в природе;
2. Закрепить понятия «вода», «состояния воды», «вода в природе»;
3. Показать необходимость охраны вод;
4. Познакомиться с примерами водных стихийных бедствий и природных явлений;
5. Рассмотреть значение воды в хозяйственной и бытовой сфере деятельности человека;
6. Расширять знания учащихся о широко распространенном в природе веществе, о важности воды;
7. Развивать мышление, умение обобщать и делать выводы, способности выступать с докладами на публике.

Оборудование: компьютер, экран, проектор, звуковоспроизводящие устройства, компьютерная презентация открытого урока «Вода и ее роль в природе».

Предварительная подготовка:

Перед проведением данного урока проводится предварительная подготовка докладов, создание презентации. Учитель готовит тесты по теме, на которые учащиеся ответят по завершении урока. Данный урок проводят для учащихся 5 классов.

Ход урока

1 этап — Организационный момент.

— Дорогие ребята и учителя! Сегодня мы с вами собрались для ознакомления с интересной темой о роли воды в природе и жизни человека. Но все ли мы знаем об этом удивительном веществе? Давайте попробуем представить, как бы выглядела Земля, если бы с нее внезапно исчезла вода. Моря океаны бы пересохли и покрылись толстым слоем солей, раньше растворенных в воде. Горные породы бы разрушились, в их состав тоже входит вода. Погибли бы все растения и животные. Так давайте поговорим о воде! Вода образует гидросферу — водную оболочку нашей планеты. Вода присутствует всюду на Земле. Она является одной из могущественных владычиц Земли, влияет на Землю как архитектор и скульптор, влияет на климат, и на жизнь на Земле. Вода дарит людям свою энергию. Она же является средой обитания для многих живых организмов.

Вода окружает нас всюду, где бы мы ни были. Она присутствует в воздухе в почве, в телах живых организмов.

Казалось бы, что о воде- то мы с вами все знаем. Но оказывается много удивительного и чудесного хранит в себе вода. С этими свойствами, явлениями и фактами мы с вами сегодня и познакомимся. А помогут нам специалисты-ученые: биолог, химик, физик, географ, метеоролог, геолог, эколог, медик и спасатель МЧС.

(специалисты поочередно представляются перед аудиторией)

2 этап — Актуализация знаний по теме «Вода на Земле».

Учитель: Уважаемые ребята! Прежде чем мы с вами начнем изучать новую тему, предлагаю вам вспомнить об известных свойствах и значениях воды на Земле.

Фронтальный опрос по теме (список вопросов):

1. Назовите свойства воды, которые вам уже известны?
2. В каких агрегатных состояниях вода присутствует на Земле?
3. Как связаны между собой составные части гидросферы? Назовите их.

(по ходу проверки демонстрируются верные ответы на слайдах презентации)

3 этап — Изучение новой темы.

Учитель: Вода-это химическое вещество и поэтому у воды есть свои «химические секреты». О них нам расскажет специалист-химик.

Химик-Вода является универсальным природным растворителем. Изучая в лаборатории химический состав подземной воды, можно установить, откуда эта вода и каков её химический состав. В составе воды химики находят до 50 различных элементов. Чаще всего в воде встречаются: поваренная соль, железо, сера, медь. Иногда встречаются серебро, радий и даже мышьяк. В состав подземных вод входят разные вещества и поэтому свойства подземных вод тоже различны. Бывают лечебные подземные источники, а бывают и ядовитые для живых организмов. В ядовитых источниках содержатся вредные для живых существ химические вещества. Это: свинец, киноварь, медь. В состав воды могут входить примеси нефти, а также ядовитый газ сероводород. В составе же морских вод встречаются все известные химические элементы, существующие на Земле. Но больше всего в составе морских вод солей, особенно поваренной соли на 1 литр до 35 грамм соли.

Ребята скажите, откуда же берётся соль в океанах и морях?

(варианты ответов учащихся)

Соль в океаны и моря поступает с суши с материков и островов, ее выносят реки, впадающие в моря.

Учитель: Каковы энергетические свойства воды? Об этом нам расскажет специалист-физик.

Физик-Вода-это источник разнообразной энергии на нашей планете. Первый вид энергии поставляемый водой-это тепловая энергия подземных вод-гейзеров и горячих источников. Много гейзеров в вулканических районах земли, где грунтовые воды расположены не далеко от центра вулкана. В настоящее время на Камчатке в России используются гейзеры для отапливания помещений в зимний период (демонстрация видеофрагмента о гейзерах).

Второй вид энергии воды-механическая энергия. Энергия воды укрощается на гидроэлектростанциях, где превращается в необходимое для человека электричество. Гидроэлектростанции и в местах бурного течения рек. Это свойство механической работы воды известно давно. Так строились мельницы на речках и ручьях. Вода вращала колесо, а оно вращало жернова, которые и измельчали зерно в муку.

Со временем человек научился использовать свойства водяного пара. Все вы видели, как пар над кипящем чайником приподнимает крышку. Водяной пар выполняет механическую работу. Это свойство и заметили люди и вот уже были созданы паровые машины-чудо техники вращающие колесо, качающие подземные воды, приводящие движение станки, паровозы и др. такую энергию, которая способствовала быстрому развитию промышленности, науки и техники (демонстрация слайда о паровой машине и паровозе).

Учитель: Значение пословицы «Вода камень точит» и роль воды в формировании облика Земли нам объяснит специалист-географ.

Географ — Воды текущие по поверхности Земли совершают большую разрушительную работу, они изменяют рельеф Земли. Если на пути реки встречаются горы, она либо огибает их, либо прорезает себе русло глубоко в горах. Говорят, что вода камень точит. По пути движения к морю вода, как мельница, размалывает камни и обломки скал. В Китае река Хуанхэ ежегодно выносит 1380 миллионов тонн плодородного грунта, а горы становятся всё ниже и ниже. Водопады тоже совершают работу. Это-вода падающая с высоты. Вода разрушает скалы, и водопад каждый год отступает (демонстрация видеофрагмента о водопаде). В горах вода и ветер также играют свою разрушительную роль. Если в горные трещины попадает вода, а потом замерзает, она увеличивает эти трещины и откалывает, таким образом, камни. Известно, что замерзшая вода увеличивается в объеме на 1/10.Это свойство вам уже знакомо. Вспомните опыт с водой в стеклянной бутылке. Бутылка с водой после замораживания лопается. Иногда зимой замерзает вода в водопроводных трубах, и тогда трубы лопаются.

Учитель-Спасибо специалисту- географу за интересный рассказ о влиянии воды на рельеф Земли. Хотелось бы узнать о том, как вода влияет на климат Земли. По этому вопросу нас проконсультирует специалист в области климата и погоды Земли – метеоролог.

Метеоролог-В морях и океанах имеются теплые и холодные течения. Это большие массы воды, имеющие определенную температуру и передвигающиеся в определенном направлении. Различают тёплые и холодные течения. Теплые течения можно сравнить с трубами водяного отопления. Они подводят тепло к хранителю теплоты — морю. Морской ветер относит тепло моря к материку. Вместо тёплых течений для нагрева одного сантиметра береговой линии пришлось бы сжигать несколько сот тонн каменного угля. Холодные же течения наоборот несут холод к материку. Так морские течения влияют на климат Земли.

Самые известные теплые течения это-Гольфстрим, Куросио, а холодное-Ойясио (демонстрация видеофрагмента о морских течениях).

Кроме океанических течений на климат Земли оказывают влияние снежное и ледяное покрывало.

Снег защищает почву, посевы от мороза. Между снежинками заключён воздух. Воздух не пропускает тепло. Снег же содержит до 85% воздуха. Поэтому температура под « одеялом» всегда бывает выше нуля. А весной когда снег тает, он снабжает почву влагой т.к. в 1 см3 содержится 0,15 грамма воды. Есть пословица, отражающая это влияние снега на растительность и урожай «Много снега, много хлеба».

В Якутии есть посёлок Оймякон, а в его окрестностях озеро, где зимняя температура воздуха доходит до – 700 С.А рыба в этом озере не замерзает, дело в том, что ледяной покров озера защищает воду от охлаждения ниже + 40 С.Известно, что солёная вода замерзает при более низких температурах. Поэтому соленые водоемы долгое время не покрываются льдом зимой.

Учитель: Какие еще замечательные секреты таит в себе вода? Что в ней содержится? Об этом нам расскажет геолог.

Геолог-В состав вод Мирового океана входит много солей, минералов и все химические элементы. Подсчитано, что «золотой фонд» Мирового океана составляет около 8 миллионов тонн. В будущем так будут получать необходимое полезное сырье. В настоящее время ведутся такие разработки по получению золота, урана и др. ценные полезные ископаемые, но они пока еще очень трудоемки. В настоящее время добывается соль из морской воды. Например, в 1 литре воды из Мёртвого моря содержится 200 грамм калийной соли. Эта соль является ценным удобрением для растений. В основном из морской воды добывают калийную, поваренную, горькие соли, соли брома и йод.

Учитель: О влиянии воды на живые организмы, о жизни в водной среде расскажет специалист- биолог.

Биолог-В составе любого живого организма вода занимает ведущую роль. Без воды человек не проживет и трех дней! При массе тела человека 70 килограмм, 45 килограмм приходятся на воду и лишь 25 килограмм на твердые вещества. Тело взрослого человека на 64% состоит из воды, а тело ребенка содержит до 80% воды. Из органов нашего тела больше всего воды содержит мозг-81%.В крови и железах-73-80,% т.е. из 5 литров крови почти 4 литра это вода, меньше всего воды в костях от 22 до 34%.

В составе пищевых продуктов содержится много воды. В грибах, овощах и фруктах содержится до 90% воды. В молоке от 85-90% воды, а вот в сливочном масле уже только 14% воды. Получается, что большую часть необходимой для нашего организма воды мы получаем с пищей.

Есть ли жизнь в капле воды? На этот вопрос можно ответить утвердительно. В капле воды взятой из озера, пруда, аквариума под увеличением микроскопа можно разглядеть крошечных живых существ. Это микроскопические животные и растения. А в водоемах обитает много разнообразных живых существ. Это рыбы, водоросли, моллюски, ракообразные, рыбы, звери и насекомые для них вода это дом родной, который обеспечивает их всем необходимым для жизни. Но иногда вода содержит болезнетворных микробов опасных для человека и других живых организмов. В средние века бактерия чумы распространилась по Европе и уничтожила 40 миллионов человек. Главная причина была в проникновении в питьевую воду бактерии чумы, из-за нечистоплотности людей. Через воду могут распространяться возбудители тифа, дизентерии, холеры и сибирской язвы. Поэтому люди должны соблюдать гигиену и бережно относиться к воде (демонстрация видеофрагмента о значении воды для живых организмов).

Учитель: Вода может быть не просто необходимой для человека, но и лечебной. Какая вода является лечебной, об этом нам расскажет специалист-медик.

Медик-Вода может быть лечебной, минерализированной или минеральной. Кроме того, она может быть естественной и искусственной. Минеральную воду применяют при лечении органов пищеварения, почек, печени и других заболеваниях по назначению врача. Лечебная польза воды есть и при обычном принятии ванн с морской водой или в виде отваров и настоев из лекарственных трав.

Во времена средневековья не во всех странах люди соблюдали личную гигиену. Они не мылись, не ухаживали за кожей, волосами, не чистили зубы и не меняли часто одежду. Даже короли не считали для себя необходимым ежедневно мыться. В 1601 году при осаде города Остенде испанская принцесса Изабелла клялась: «Я не сменю своего платья до тех пор, пока город не будет в наших руках! Осада длилась три года. Принцесса сдержала клятву. В те времена люди пудрились и опрыскивали себя духами, чтобы прикрыть грязь и отбить неприятный запах грязного тела. Грязь и отсутствие гигиены приводило к большим эпидемиям различных заболеваний.

Позднее врачи научились стерилизовать медицинские инструменты, что бы не способствовать распространению болезней.

Учитель: Вода может быть верным другом, а может быть грозным природным явлением или даже стихийным бедствием. Подробнее об этом нам расскажет специалист МЧС.

Специалист МЧС-Все знают, что нужно соблюдать осторожность при купании в реках, озерах и морях. Но не все знают, что помимо этого существуют и другие опасности в окружающей природе с участием водной стихии. Это ливневые дожди, наводнения, оползни, сели, цунами, снежные лавины. Люди должны знать об этих природных бедствиях, которые угрожают всему живому и в том числе человеку. Многие из этих бедствий не возможно предупредить заранее и поэтому важно знать, где они происходят, что лучше к ним подготовится и снизить отрицательные последствия (демонстрация фрагментов об стихийных бедствиях: ливневых дождях, наводнениях, оползнях, селях, цунами, снежных лавинах).

Учитель: Человек с каждым годом оказывает все большее влияние на природу. Вода загрязняется промышленными стоками, удобрениями и прочими вредными веществами. Возникла необходимость в охране природы. Об этом нам расскажет специалист –эколог.

Эколог: Вся жизнь на Земле не может существовать без воды. Загрязнение воды несет гибель всему живому. И каждый из нас должен бороться за чистоту воды. А теперь посмотрите на картинку и расскажите, что на ней неправильно.

(демонстрация картинки с изображением реки, в которой плавают бутылки и прочий мусор. Ученики рассказывают о необходимости содержать водоемы в чистоте).

Учитель: Ребята, мы ознакомились с рассказами специалистов о многообразии свойств и значений воды на Земле. А теперь пришло время викторины. Тот, кто правильно ответит на вопрос, будет награжден призом. Итак, приступаем. Желаю всем успеха!

Вопросы викторины:

Вопросы от химика:

1. Какие химические вещества встречаются в воде морей, океанов, подземных вод?
2. Как образуются пещеры под землей?

Вопросы от физика:

1. Какие машины и устройства работают при помощи воды?
2. Как можно использовать механическую и тепловую энергию природных вод?

Вопросы от географа:

1. Права ли пословица «Вода камень точит»?
2. Почему замерзшая бутылка с водой лопается и разбивается?

Вопросы от метеоролога:

1. Как влияют на климат Земли тёплые и холодные течения?
2. Почему зимой в озерах и реках не замерзают рыбы и другие, живущие там обитатели?

Вопросы от геолога:

1. Возможно ли добывать золото, железо и медь из морской воды?
2. Какие минеральные вещества добывают из вод Мертвого моря?

Вопросы от биолога:

1. Как бы вы объяснили выражение «Вода-это жизнь»?
2. Кто может скрываться в капле воды из водоема?

Вопросы от медика:

1. Какая вода считается лечебной?
2. В чем главная причина средневековых эпидемий различных болезней?

Вопросы от спасателя МЧС:

1. Какие природные стихийные бедствия с участием воды происходят в природе?
2. Из-за чего случаются наводнения в природе?

Вопросы от эколога:

1. Как влияет загрязненность воды на человечество?
2. Что может произойти если мы не будем беречь нашу речку?

Подведение итогов викторины. Награждение призами учащихся.

Учитель: Сегодня на уроке мы узнали о разнообразном значении воды в природе и жизни человека. В средствах массовой информации сообщалось об исследованиях воды и ее новых свойствах. Учеными- исследователями доказано, что вода является информационной структурой, которая впитывает в себя негативные и положительные эмоции живущих на Земле людей. Пусть ваши мысли и слова будут хорошими! А вода будет только верным другом и трудолюбивым помощником! Берегите воду! Цените её и уважайте. Вода-это настоящая и будущая жизнь на Земле.

Источник