Контрольная работа по "Концепции современного естесвознания"

  Физиологическое значение кислорода огромно. Это  единственный газ, который живые организмы могут использовать для дыхания. Окисление кислородом углеводов, жиров и белков служит источником энергии живых организмов. В организме человека содержание кислорода составляет 61% от массы тела. В виде различных соединений он входит в состав всех органов, тканей, биологических жидкостей. Отсутствие кислорода вызывает остановку жизненных процессов и гибель организма. Без кислорода человек может прожить всего несколько минут. При дыхании поглощается кислород, который принимает участие в окислительно-восстановительных процессах, происходящих в организме, а выделяются продуктов окисления органических веществ - вода» оксид углерода (IV) и другие вещества. Как наземные, так и водные живые организмы дышат кислородом: наземные -свободным кислородом атмосферы, а водные - кислородом, растворенным в воде.

    В природе происходит своеобразный круговорот кислорода. Кислород из атмосферы поглощается животными, растениями, человеком, расходуется yа процессы горения топлива, гниение и прочие окислительные процессы. Оксид углерода (IV) и вода, образующиеся в процессе окисления, потребляются зелеными растениями, в которых с помощью хлорофилла листьев и солнечной энергии осуществляется фотосинтез, т.е. синтез органических веществ из оксида углерода (IV) и воды, сопровождающийся выделением кислорода. Для обеспечения кислородом одного человека нужны кроны двух больших деревьев. Зеленые растения поддерживают постоянный состав атмосферы.

    Углеро́д (химический символ — C) — химический элемент 4-ой группы главной подгруппы 2-го периода периодической системы Менделеева, порядковый номер 6, атомная масса природной смеси изотопов 12,0107 г/моль. Содержание углерода в земной коре 0,1 % по массе. Свободный углерод находится в природе в виде алмаза и графита. Основная масса углерода в виде природных карбонатов (известняки и доломиты), горючих ископаемых — антрацит (94—97 % С), бурые угли (64—80 % С), каменные угли (76—95 % С), горючие сланцы (56—78 % С), нефть (82—87 % С), горючих природных газов (до 99 % метана), торф (53—56 % С), а также битумы и др. В атмосфере и гидросфере находится в виде диоксида углерода СО2, в воздухе 0,046 % СО2 по массе, в водах рек, морей и океанов в ~60 раз больше. Углерод входит в состав растений и животных (~18 %).

    В организм человека углерод поступает  с пищей (в норме около 300 г в  сутки). Общее содержание углерода в  организме человека достигает около 21 % (15 кг на 70 кг массы тела). Углерод составляет 2/3 массы мышц и 1/3 массы костной ткани.

    Углерод является основой всех органических веществ. Любой живой организм состоит  в значительной степени из углерода. Углерод — основа жизни. Источником углерода для живых организмов обычно является СО2 из атмосферы или воды. В результате фотосинтеза он попадает в биологические пищевые цепи, в которых живые существа поедают друг друга или останки друг друга и тем самым добывают углерод для строительства собственного тела. Биологический цикл углерода заканчивается либо окислением и возврашением в атмосферу, либо захоронением в виде угля или нефти.

    Водоро́д (лат. Hydrogenium; обозначается символом H) — первый элемент периодической системы элементов. Широко распространён в природе. Катион (и ядро) самого распространённого изотопа водорода 1H — протон.

    Водород — самый распространённый элемент  во Вселенной. На его долю приходится около 92 % всех атомов (8 % составляют атомы  гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов — менее 0,1 %). Таким образом, водород — основная составная часть звёзд и межзвёздного газа. В условиях звёздных температур (например, температура поверхности Солнца ~ 6000 °C) водород существует в виде плазмы, в межзвёздном пространстве этот элемент существует в виде отдельных молекул, атомов и ионов и может образовывать молекулярные облака, значительно различающиеся по размерам, плотности и температуре.

    Массовая  доля водорода в земной коре составляет 1 % — это десятый по распространённости элемент. Однако его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых среди остальных элементов составляет 17 % (второе место после кислорода, доля атомов которого равна ~ 52 %). Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле, почти так же велико, как и кислорода. В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере (0,00005 % по объёму).

    Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках. В живых  клетках по числу атомов на водород  приходится почти 50 %.

    Фосфор — один из самых распространённых элементов земной коры, его содержание составляет 0,08—0,09 % её массы. Концентрация в морской воде 0,07 мг/л[4]. В свободном состоянии не встречается из-за высокой химической активности. Образует около 190 минералов, важнейшими из которых являются апатит Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) фосфорит Ca3(PO4)2 и другие. Фосфор содержится во всех частях зелёных растений, ещё больше его в плодах и семенах (см. фосфолипиды). Содержится в животных тканях, входит в состав белков и других важнейших органических соединений (АТФ), является элементом жизни

    Элементарный  фосфор в обычных условиях представляет собой несколько устойчивых аллотропических  модификаций; вопрос аллотропии фосфора  сложен и до конца не решён. Обычно выделяют четыре модификации простого вещества — белую, красную, черную и  металлический фосфор. Иногда их ещё называют главными аллотропными модификациями, подразумевая при этом, что все остальные являются разновидностью указанных четырёх. В обычных условиях существует только три аллотропических модификации фосфора, а в условиях сверхвысоких давлений — также металлическая форма. Все модификации различаются по цвету, плотности и другим физическим характеристикам; заметна тенденция к резкому убыванию химической активности при переходе от белого к металлическому фосфору и нарастанию металлических свойств.

    Желе́зо — элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 26. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия).

    В природе железо редко встречается  в чистом виде, чаще всего оно  встречается в составе железо-никелевых  метеоритов. Распространённость железа в земной коре — 4,65 % (4-е место  после O, Si, Al[2]). Считается также, что железо составляет бо́льшую часть земного ядра.

    В живых организмах железо является важным микроэлементом, катализирующим процессы обмена кислородом (дыхания). В организме  взрослого человека содержится около 3,5 грамма железа (около 0,02 %), из которых 75 % являются главным действующим элементом гемоглобина крови, остальное входит в состав ферментов других клеток, катализируя процессы дыхания в клетках. Недостаток железа проявляется как болезнь организма (хлороз у растений и анемия у животных).

    Обычно  железо входит в ферменты в виде комплекса, называемого гемом. В  частности, этот комплекс присутствует в гемоглобине — важнейшем  белке, обеспечивающем транспорт кислорода  с кровью ко всем органам человека и животных. И именно он окрашивает кровь в характерный красный цвет.

    Комплексы железа, отличные от гема, встречаются, например, в ферменте метан-моноксигеназе, окисляющем метан в метанол, в  важном ферменте рибонуклеотид-редуктазе, который участвует в синтезе  ДНК.

    Неорганические  соединения железа встречается в некоторых бактериях, иногда используется ими для связывания азота воздуха.

    В организм животных и человека железо поступает с пищей (наиболее богаты им печень, мясо, яйца, бобовые, хлеб, крупы, свёкла). Интересно, что некогда шпинат ошибочно был внесён в этот список (из-за опечатки в результатах анализа — был потерян «лишний» ноль после запятой).

    Суточная  потребность человека в железе следующая[13]: дети — от 4 до 18 мг, взрослые мужчины  — 10 мг, взрослые женщины — 18 мг, беременные женщины во второй половине беременности — 33 мг. У женщин потребность несколько выше, чем у мужчин. Как правило, железа, поступающего с пищей, вполне достаточно, но в некоторых специальных случаях (анемия, а также при донорстве крови) необходимо применять железосодержащие препараты и пищевые добавки (гематоген, ферроплекс).

    Содержание  железа в воде больше 1—2 мг/л значительно  ухудшает её органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус, и делает воду малопригодной для  использования, вызывает у человека аллергические реакции, может стать причиной болезни крови и печени (гемохроматоз). ПДК железа в воде 0,3 мг/л.

    Избыточная  доза железа (200 мг и выше) может оказывать  токсическое действие. Передозировка  железа угнетает антиоксидантную систему  организма, поэтому употреблять препараты железа здоровым людям не рекомендуется.

    Молибде́н — элемент побочной подгруппы шестой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 42. Обозначается символом Mo (лат. Molybdenum). Простое вещество молибден (CAS-номер: 7439-98-7) — переходный металл светло-серого цвета. Главное применение находит в металлургии.

    Микроколичества Moлибдена необходимы для нормального  развития организмов. Молибден влияет на размножение у растений[источник?]. 

    Физиологическое значение молибдена для организма  животных и человека было впервые  показано в 1953 г, с открытием влияния  этого элемента на активность фермента ксантиноксидазы. Молибден промотирует (делает более эффективной) работу антиокислителей, в том числе витамина С. Важный компонент системы тканевого дыхания. Усиливает синтез аминокислот, улучшает накопление азота. Молибден входит в состав ряда ферментов (альдегидоксидаза, сульфитоксидаза, ксантиноксидаза и др.), выполняющих важные физиологические функции, в частности, регуляцию обмена мочевой кислоты. Молибденоэнзимы катализируют гидроксилирование различных субстратов. Альдегидоксидаза окисляет и нейтрализует различные пиримидины, пурины, птеридины. Ксантиноксидаза катализирует преобразование гипоксантинов в ксантины, а ксантины — в мочевую кислоту. Сульфитоксидаза катализирует преобразование сульфита в сульфат[источник?].

    Недостаток  молибдена в организме сопровождается уменьшением содержания в тканях ксантиноксидазы. При недостатке молибдена страдают анаболические процессы, наблюдается ослабление иммунной системы. Тиомолибдат аммония (растворимая соль молибдена), является антагонистом меди и нарушает ее утилизацию в организме. Есть сведения, что молибден играет важную роль в процессе включения фтора в зубную эмаль, а также в стимуляции гемопоэза 
 
 
 
 

13. Постройте схему  из следующих понятий: 1) клетка; 2) вид; 3) молекула; 4) органы, ткани; 5) биосфера; 6) целостный организм; 7) биоценоз. Объясните последовательность схемы. Укажите, где проходит граница между живым и неживым.

Укажите основные признаки живого. 

Последовательная  схема понятий:

1-молекула

2- клетка

3-ткани

4-органы

5-целостный организм

6-вид

7-биоценоз

8-биосфера 

Признаки  живых организмов:

1. Способность к  обмену веществ  с окружающей средой.

Процессы:

• питание
• дыхание
• выделение

Обмен веществ обеспечивает постоянство  химического состава и строения всех частей организма.

2. Самовоспроизведение  (репродукция)

Благодаря этому крупные молекулы, органоиды  клетки, сами клетки и организмы сходны по строению со своими предшественниками (наследственность, изменчивость)

3. Развитие - приобретение новых индивидуальных свойств организма.
4. Рост - увеличение массы, обусловленное репродукцией.
5. Раздражимость - избирательная реакция на внешнее воздействие.
6. Саморегуляция - постоянство структурной организации и химического состава внутренней среды.
7. Дискретность строения

(вид  состоит из особей, клетка состоит  из органоидов, органоиды - из  молекул, организм - из органов)