Буфериране и осмоза. Солите в живите организми са в разтворено състояние под формата на йони – положително заредени катиони и отрицателно заредени аниони. Концентрацията на катиони и аниони в клетката и в нейната среда не е еднаква. Клетката съдържа доста много калий и много малко натрий. В извънклетъчната среда, например в кръвната плазма, в морската вода, напротив, има много натрий и малко калий. Клетъчната възбудимост зависи от съотношението на концентрациите на Na+, K+, Ca2+, Mg2+ йони. Разликата в концентрациите на йони различни странимембраните осигуряват активно пренасяне на вещества през мембраната. В тъканите на многоклетъчните животни Ca2+ е част от междуклетъчното вещество, което осигурява сцеплението на клетките и тяхното подредено разположение. Осмотичното налягане в клетката и нейните буферни свойства зависят от концентрацията на солта. Буферирането е способността на клетката да поддържа леко алкалната реакция на съдържанието си на постоянно ниво. Има две буферни системи: 1) фосфатна буферна система - анионите на фосфорната киселина поддържат рН на вътреклетъчната среда при 6,9 2) бикарбонатна буферна система - анионите на въглеродната киселина поддържат рН на извънклетъчната среда при 7,4. Нека разгледаме уравненията на реакциите, протичащи в буферни разтвори. Ако концентрацията на H + в клетката се увеличи, тогава водородният катион се присъединява към карбонатния анион: + H + H. Когато концентрацията на хидроксидните аниони се увеличи, тяхното свързване се осъществява: H + OH- + H2O. По този начин карбонатният анион може да поддържа постоянна среда. Осмотичният се отнася до явления, възникващи в система, състояща се от два разтвора, разделени от полупропусклива мембрана. В растителната клетка ролята на полупропускливи филми се изпълнява от граничните слоеве на цитоплазмата: плазмалема и тонопласт. Плазмалема е външната мембрана на цитоплазмата, съседна на клетъчната мембрана. Тонопластът е вътрешната мембрана на цитоплазмата, заобикаляща вакуолата. Вакуолите са кухини в цитоплазмата, изпълнени с клетъчен сок - воден разтвор на въглехидрати, органични киселини, соли, протеини с ниско молекулно тегло и пигменти. Концентрацията на веществата в клетъчния сок и в външна среда(в почвата, водните тела) обикновено не са еднакви. Ако вътреклетъчната концентрация на вещества е по-висока, отколкото във външната среда, водата от околната среда ще навлезе в клетката, по-точно във вакуолата, с по-висока скоростотколкото в обратната посока. С увеличаване на обема на клетъчния сок, поради навлизането на вода в клетката, нейният натиск върху цитоплазмата, която приляга плътно към мембраната, се увеличава. Когато една клетка е напълно наситена с вода, тя има своя максимален обем. Състоянието на вътрешно напрежение на клетката, причинено от високото съдържание на вода и развиващия се натиск на клетъчното съдържание върху нейната мембрана, се нарича тургор, който гарантира, че органите поддържат своята форма (например листа, нелигнифицирани стъбла) и положение в пространството, както и тяхната устойчивост на действието на механични фактори. Загубата на вода е свързана с намаляване на тургора и увяхване. Ако клетката е в хипертоничен разтвор, чиято концентрация е по-голяма от концентрацията на клетъчния сок, тогава скоростта на дифузия на вода от клетъчния сок ще надвишава скоростта на дифузия на вода в клетката от околния разтвор. Поради освобождаването на вода от клетката, обемът на клетъчния сок намалява и тургорът намалява. Намаляването на обема на клетъчната вакуола е придружено от отделяне на цитоплазмата от мембраната - настъпва плазмолиза. По време на плазмолизата формата на плазмолизирания протопласт се променя. Първоначално протопластът изостава от клетъчната стена само на определени места, най-често в ъглите. Плазмолизата на тази форма се нарича ъглова. Тогава протопластът продължава да изостава от клетъчните стени, поддържайки връзка с тях на определени места; повърхността на протопласта между тези точки има вдлъбната форма. На този етап плазмолизата се нарича вдлъбната. Постепенно протопластът се отделя от клетъчните стени по цялата повърхност и придобива заоблена форма. Този тип плазмолиза се нарича изпъкнала плазмолиза Ако плазмолизирана клетка се постави в хипотоничен разтвор, чиято концентрация е по-малка от концентрацията на клетъчния сок, водата от околния разтвор ще навлезе във вакуолата. В резултат на увеличаване на обема на вакуолата ще се увеличи натискът на клетъчния сок върху цитоплазмата, който започва да се приближава до клетъчните стени, докато заеме първоначалното си положение - настъпва деплазмолиза. Задача № 3 След прочитане на предложеното текст, отговорете на следните въпроси. 1) определяне на буферирането 2) концентрацията на кои аниони определя буферните свойства на клетката 3) ролята на буферирането в клетката 4) уравнението на реакциите, протичащи в бикарбонатна буферна система (на магнитна дъска) 5) определяне на осмоза (дайте примери) 6) определяне на плазмолиза и деплазмолиза слайдове
Буфериране и осмоза.Солите в живите организми са в разтворено състояние под формата на йони – положително заредени катиони и отрицателно заредени аниони.
Концентрацията на катиони и аниони в клетката и в нейната среда не е еднаква. Клетката съдържа доста много калий и много малко натрий. В извънклетъчната среда, например в кръвната плазма, в морската вода, напротив, има много натрий и малко калий. Клетъчната възбудимост зависи от съотношението на концентрациите на Na+, K+, Ca 2+, Mg 2+ йони. Разликата в концентрациите на йони от различните страни на мембраната осигурява активен трансфер на вещества през мембраната.
В тъканите на многоклетъчните животни Ca 2+ е част от междуклетъчното вещество, което осигурява сцеплението на клетките и тяхното подредено разположение. Осмотичното налягане в клетката и нейните буферни свойства зависят от концентрацията на солта.
Буфер е способността на клетката да поддържа леко алкалната реакция на съдържанието си на постоянно ниво.
Има две буферни системи:
1) фосфатна буферна система - аниони на фосфорна киселина поддържат pH на вътреклетъчната среда при 6,9
2) бикарбонатна буферна система - анионите на въглеродната киселина поддържат pH на извънклетъчната среда на ниво 7,4.
Нека разгледаме уравненията на реакциите, протичащи в буферни разтвори.
Ако концентрацията на клетките се увеличи H+ , тогава водородният катион се присъединява към карбонатния анион:
С увеличаването на концентрацията на хидроксидните аниони се осъществява тяхното свързване:
H + OH – + H 2 O.
По този начин карбонатният анион може да поддържа постоянна среда.
Осмотиченнаричаме явленията, възникващи в система, състояща се от два разтвора, разделени от полупропусклива мембрана. В растителната клетка ролята на полупропускливи филми се изпълнява от граничните слоеве на цитоплазмата: плазмалема и тонопласт.
Плазмалема е външната мембрана на цитоплазмата, съседна на клетъчната мембрана. Тонопластът е вътрешната мембрана на цитоплазмата, заобикаляща вакуолата. Вакуолите са кухини в цитоплазмата, изпълнени с клетъчен сок - воден разтвор на въглехидрати, органични киселини, соли, протеини с ниско молекулно тегло и пигменти.
Концентрацията на вещества в клетъчния сок и във външната среда (почва, водни тела) обикновено не е еднаква. Ако вътреклетъчната концентрация на вещества е по-висока, отколкото във външната среда, водата от околната среда ще навлезе в клетката, по-точно във вакуолата, с по-бърза скорост, отколкото в обратната посока. С увеличаване на обема на клетъчния сок, поради навлизането на вода в клетката, нейният натиск върху цитоплазмата, която приляга плътно към мембраната, се увеличава. Когато една клетка е напълно наситена с вода, тя има своя максимален обем. Състоянието на вътрешно напрежение на клетката, причинено от високото съдържание на вода и развиващия се натиск на клетъчното съдържание върху нейната мембрана, се нарича тургор, който гарантира, че органите поддържат своята форма (например листа, нелигнифицирани стъбла) и положение в пространството, както и тяхната устойчивост на действието на механични фактори. Загубата на вода е свързана с намаляване на тургора и увяхване.
Ако клетката е в хипертоничен разтвор, чиято концентрация е по-голяма от концентрацията на клетъчния сок, тогава скоростта на дифузия на вода от клетъчния сок ще надвишава скоростта на дифузия на вода в клетката от околния разтвор. Поради освобождаването на вода от клетката, обемът на клетъчния сок намалява и тургорът намалява. Намаляването на обема на клетъчната вакуола е придружено от отделяне на цитоплазмата от мембраната - възниква плазмолиза.
По време на плазмолизата формата на плазмолизирания протопласт се променя. Първоначално протопластът изостава от клетъчната стена само на определени места, най-често в ъглите. Плазмолизата на тази форма се нарича ъглова
Тогава протопластът продължава да изостава от клетъчните стени, поддържайки контакт с тях на определени места; повърхността на протопласта между тези точки има вдлъбната форма. На този етап плазмолизата се нарича вдлъбната. Постепенно протопластът се отделя от клетъчните стени по цялата повърхност и придобива заоблена форма. Този тип плазмолиза се нарича изпъкнала плазмолиза.
Ако плазмолизирана клетка се постави в хипотоничен разтвор, чиято концентрация е по-малка от концентрацията на клетъчния сок, водата от околния разтвор ще навлезе във вакуолата. В резултат на увеличаване на обема на вакуолата, налягането на клетъчния сок върху цитоплазмата ще се увеличи, което започва да се приближава до клетъчните стени, докато заеме първоначалната си позиция - ще се случи деплазмолиза
Задача No3
След като прочетете дадения текст, отговорете на следните въпроси.
1) определяне на буферния капацитет
2) концентрацията на кои аниони определя буферните свойства на клетката?
3) ролята на буферирането в клетката
4) уравнение на реакциите, протичащи в бикарбонатна буферна система (на магнитна дъска)
5) дефиниция на осмоза (дайте примери)
6) определяне на слайдове за плазмолиза и деплазмолиза
резюме на други презентации„Характеристики на химичния състав на клетката“ - Решение. Метални йони. Химични елементи на клетката. Кислород. Съотношението на органични и неорганични вещества в клетката. Минералив клетка. клетки. Тезиси. Водородни връзки. въглерод. вода. Видове вода. Химични компоненти на клетката. Записи в бележника. Групи химически елементи. Характеристики на химичния състав на клетката. кучета. Водата в тялото се разпределя неравномерно.
„Химичен състав и структура на клетката“ - Нуклеинова киселина. клетка. Наука. Химичен съставклетки. Химични елементи. мазнини. Клетъчен център. Основен източник на енергия. Митохондриите. катерици. Анатомия. Съхранение наследствена информация. Мембрана. Рибозоми. Устройство и химичен състав на клетката. Светлинен микроскоп. Клетъчна структура. Работа с тетрадка.
„Неорганични вещества на клетката“ - Елементи, които изграждат клетката. Микроелементи. Съдържание химични съединенияв клетка. Съдържание в различни клетки. Биогенни елементи. Химичен състав на клетката. Ултрамикроелементи. Кислород. Функции на водата. 80 химични елемента. Магнезий. Макроелементи.
„Биология „Химичен състав на клетката““ - Признаци на реакция. Биогенни елементи. План на урока. Разлики между живата и неживата природа. С е в основата на всички органични вещества. Cu-ензими хемоцианини, синтез на хемоглобин, фотосинтеза. Кислород. Химичен състав на клетката. Микроелементи. Отговори на въпросите. Макроелементи. Ултрамикроелементи. Цинк. Състав на човешкото тяло.
„Клетъчни вещества“ - Историята на откриването на витамините. витамин. Вируси и бактериофаги. АТФ и други органични вещества на клетката. Интересни факти. ATP функция. Животът на вирусите. Витамини в клетъчния живот. Съвременна класификация на витамините. Жизнен цикълбактериофаг. Микроснимки на вируси. Как и къде се образува АТФ. Витамини и витаминоподобни вещества. Значението на вирусите. СТМ има прътовидна форма. АТФ. Структурата на вирусите.
„Урок „Химичен състав на клетката““ - Ензими. Свойства на протеинова молекула. рН буфериране. Липиди. РНК е единична верига. Неорганични вещества. Нуклеинова киселина. Въглехидрати. Принципът на допълване. Молекулярно ниво. Нуклеотид. катерици. Видове РНК. ДНК е двойна спирала. Молекула на водорода. Репликация. Химичен състав на клетката. Структура на протеина. Елементарен състав на клетка.
Буферите са химически вещества, като фосфор, калий, магнезий, селен, цинк, които помагат на течността да устои на промените в нейните киселинни свойства, когато се добавят други химикали, които обикновено причиняват промяна в тези свойства. Буферите са от съществено значение за живите клетки. Това е така, защото буферите поддържат правилното pH на течността.
Какво е pH
Това е индикатор за това колко кисела е течността. Например, лимонов сокима ниско рН от 2 до 3 и е много киселинно - точно като сока в стомаха ви, който смила храната. Тъй като киселинните течности могат да унищожат протеините, а клетките са пълни с протеини, клетките трябва да имат буфери отвътре и отвън, за да защитят протеиновите си свойства.
- Обратното на химикал, който е киселина, е химикал, който е основа и и двете могат да съществуват в течност. Киселината освобождава водороден йон в течността, а основата изтласква водородния йон навън. Колкото повече свободно плаващи водородни йони присъстват в течността, толкова по-киселинна става течността.
- Буферите са химикали, които могат лесно да освобождават или абсорбират водородни йони в течност, което означава, че могат да устоят на промените в pH чрез контролиране на количеството свободни водородни йони. Скалата на pH варира от 0 до 14. Стойност на pH от 0 до 7 се счита за кисела, докато стойност на pH от 7 до 14 се счита за основна. PH 7, в средата, е неутрален и представлява чиста вода.
- Опасността от промяна на pH вътре в клетката е, че pH драматично влияе върху структурата на протеините.
Една клетка е изградена от различни видове протеини и всеки протеин работи само когато има правилната триизмерна форма. Формата на протеина се задържа на място от притегателните сили в протеина, както и много мини магнити тук и там, които се свързват, за да задържат целия протеин на място. Така че, ако вътрешността на клетката стане твърде кисела или твърде основна, тогава протеините започват да губят формата си и вече не работят. Клетката става като фабрика без работници и без ремонтници. Следователно буферите вътре в клетката предотвратяват това.
