प्रकृति का रासायनिक संगठन. संरचनात्मक संगठन का एक सिद्धांत. सभी जीवित जीवों में, चाहे वे किसी भी व्यवस्थित समूह के हों, एक कोशिकीय संरचना होती है।

रसायन विज्ञान में, पदार्थ एक प्रकार का पदार्थ है, जिसमें कुछ शर्तों के तहत निरंतर भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं।

रासायनिक तत्व एक प्रकार का परमाणु होता है जिसमें एक निश्चित परमाणु आवेश और निश्चित (रासायनिक) गुण होते हैं। वर्तमान में 120 ज्ञात है रासायनिक तत्व.

एक परमाणु में एक धनात्मक आवेशित नाभिक होता है, जिसमें बदले में प्रोटॉन होते हैं, जिनमें एक धनात्मक आवेश होता है और न्यूट्रॉन होते हैं जिनमें कोई आवेश नहीं होता है, इलेक्ट्रॉन नाभिक से कुछ दूरी पर नाभिक के चारों ओर घूमते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉन कोश बनते हैं। परमाणु तटस्थ है, नाभिक का आवेश इलेक्ट्रॉनों के कुल आवेश के बराबर है, और परमाणु का लगभग पूरा द्रव्यमान नाभिक में केंद्रित है। एक इलेक्ट्रॉन का आवेश एक के बराबर होता है, एक प्रोटॉन का आवेश एक के बराबर होता है।

ए = जेड + एन , कहाँ

ए - परमाणु भार, डी.आई. तालिका के अनुसार निर्धारित। मेंडेलीव और तत्व सेल के बाएं कोने में दर्शाया गया है

Z एक परमाणु के नाभिक का आवेश है, जिसे D.I. की तालिका के अनुसार निर्धारित किया जाता है। मेंडेलीव और इसके क्रमांक के बराबर है

N न्यूट्रॉन की संख्या है. न्यूट्रॉन की संख्या को परमाणु भार और परमाणु आवेश के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है।

किसी रासायनिक तत्व में आइसोटोप हो भी सकते हैं और नहीं भी। आइसोटोप एक रासायनिक तत्व के परमाणुओं के नाभिक होते हैं जिनका आवेश समान होता है और रासायनिक गुण समान होते हैं, लेकिन द्रव्यमान भिन्न होता है; उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन प्रकृति में तीन समस्थानिकों के रूप में पाया जाता है: हाइड्रोजन - परमाणु द्रव्यमान 1 एमू; ड्यूटेरियम - परमाणु द्रव्यमान 2 a.m.u. और ट्रिटियम परमाणु द्रव्यमान - 3 एएमयू। अन्य तत्वों के समस्थानिकों के नाम नहीं हैं। प्राकृतिक और कृत्रिम रूप से प्राप्त रासायनिक तत्वों के लगभग 1600 समस्थानिक ज्ञात हैं।

ऐसे रासायनिक तत्व होते हैं जिन्हें आइसोबार कहा जाता है - ये वे तत्व हैं जिनमें परमाणु आवेश भिन्न होता है, रासायनिक (और भौतिक) गुण भिन्न होते हैं, लेकिन परमाणु द्रव्यमान समान होता है: उदाहरण के लिए, 39 एएमयू के परमाणु द्रव्यमान वाला एक पोटेशियम आइसोटोप और समान परमाणु द्रव्यमान वाला एक आर्गन आइसोटोप ज्ञात है। द्रव्यमान, लेकिन पोटेशियम एक क्षार धातु है, और आर्गन एक उत्कृष्ट गैस है।

अणु किसी पदार्थ का सबसे छोटा कण होता है जो अपनी संरचना को बरकरार रखता है रासायनिक गुणइस पदार्थ का. अणुओं में एक परमाणु (धातु, उत्कृष्ट गैसें) और कई परमाणु (जटिल अणु, पॉलिमर और बायोपॉलिमर) शामिल हो सकते हैं।

रासायनिक बंध

एक रासायनिक बंधन परमाणुओं के बीच एक अंतःक्रिया है, जिससे अधिक स्थिर क्वांटम मैकेनिकल सिस्टम (अणु, आयन, एकल क्रिस्टल) का निर्माण होता है।

रासायनिक बंधन का प्रकार

आयनिक सहसंयोजक

धातु और अधातु परमाणुओं के बीच, अधातु परमाणुओं के बीच

इलेक्ट्रॉन पूर्णतः विस्थापित हो जाते हैं

सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक के लिए

एक अधातु परमाणु, और एक धातु परमाणु

धनावेशित गैर-ध्रुवीय ध्रुवीय में बदल जाता है

आयन, एक अलग तत्व के परमाणुओं द्वारा दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या उनके तत्वों, इलेक्ट्रॉनों, इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है

अंतिम इलेक्ट्रॉनिक स्तर पर, सिंहासन जोड़ी कुछ में है

(एक अणु में बंधन का एक उदाहरण NaCl है) दूसरी डिग्री के बराबर

एक सौ में ऑफसेट के अंतर्गत आता है

रोनू के सभी परमाणु अधिक विद्युतीकृत होते हैं

अणु, आवेश त्रिऋणात्मक है

आरोही तत्व के परमाणु-

(एक अणु में बंधन) में कांटे और गायब हो जाते हैं

एचसीएल पर निर्भरता

जगह

इलेक्ट्रॉन युग्म.

(एच 2 अणु में बंधन)

नाइविट्स्की बेसिक स्कूल

बालालैकिना नतालिया अलेक्जेंड्रोवना

2016

1 परिचय

वाक्यांश "ग्लोब" - "ग्लोब" किंडरगार्टन से ही हमारे जीवन में प्रवेश कर जाता है। और वास्तव में, हमारा ग्रह एक गेंद है, जो ध्रुवों के पास थोड़ा सा चपटा है, जो अपनी धुरी के चारों ओर घूमने का परिणाम है।

लिथुआनियाई कवि ई. मेझेलाइटिस की आलंकारिक पंक्तियाँ हैं: "और दुख के एक क्षण में, पृथ्वी ने मुझे एक सिर का गोला दिया, जो पृथ्वी और सूर्य के समान था।"

2. चेतन और निर्जीव प्रकृति का रासायनिक संगठन

सूर्य, और पृथ्वी, और अन्य खगोलीय पिंड, साथ ही मनुष्य और उसके चारों ओर की संपूर्ण चेतन और निर्जीव दुनिया, डी. आई. मेंडेलीव की तालिका में प्रस्तुत समान रासायनिक तत्वों से निर्मित हैं।

तो, सूर्य नामक तारा आधे से अधिक हाइड्रोजन से बना है, और सौर मंडल का विशाल ग्रह बृहस्पति लगभग पूरी तरह से इस रासायनिक तत्व से बना है। कम तापमान और विशाल दबाव के कारण इस ग्रह पर हाइड्रोजन ठोस अवस्था में है। ऐसा माना जाता है कि हाइड्रोजन लगभग 75% और हीलियम लगभग 23% है।

3. ग्लोब की संरचना. मुख्य।

ग्लोब की एक जटिल संरचना है। ग्रह के केंद्र में एक ठोस आंतरिक कोर है। लगभग 1200 किमी की त्रिज्या के साथ, जिसमें लोहा और निकल शामिल हैं, जो नीचे हैं उच्च दबाव. इसलिए, इसके बावजूद उच्च तापमान, कोर का यह भाग ठोस है। उसे घेर लेता है पिघला हुआ बाहरी कोर लगभग 2300 किमी की त्रिज्या के साथ। बाहरी कोर की संरचना के बारे में बहुत कम जानकारी है। यह, आंतरिक कोर की तरह, पिघले हुए लोहे और निकल और संभवतः कुछ अन्य तत्वों से बना है। कोर में पदार्थों का तापमान 5000-6500 C तक पहुँच जाता है।

3. ग्लोब की संरचना. आच्छादन

कोर कवर आच्छादन (ग्रीक से. उल्लेख- कवरलेट, रेनकोट) लगभग 2800 किमी की मोटाई के साथ। मेंटल मुख्य रूप से सिलिकॉन, मैग्नीशियम और लौह से निर्मित खनिजों से बना है। इसका तापमान लगभग 2000-2500 C होता है। मेंटल के पदार्थ उच्च दबाव में होते हैं, इसमें मैग्मा अलग-अलग गहराई पर बनता है (ग्रीक से)। मेग्मा- गाढ़ा मलहम) - एक पिघला हुआ चिपचिपा-तरल द्रव्यमान जो ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान लावा के रूप में सतह पर आता है। मैग्मा पदार्थ बड़ी संख्या में रासायनिक तत्वों द्वारा दर्शाए जाते हैं: ऑक्सीजन, सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, लोहा, मैग्नीशियम, कैल्शियम, सोडियम, पोटेशियम। विस्फोट के दौरान, अस्थिर पदार्थ निकलते हैं: पानी, हाइड्रोजन सल्फाइड, कार्बन और सल्फर ऑक्साइड, आदि।

3. ग्लोब की संरचना. भूपर्पटी।

मंत्र का पालन किया जाता है पृथ्वी की पपड़ी - स्थलमंडल . पृथ्वी की पपड़ी अपेक्षाकृत कम संख्या में तत्वों से बनी है। पृथ्वी की पपड़ी का लगभग आधा द्रव्यमान ऑक्सीजन है, ¼ से अधिक सिलिकॉन है।

केवल 18 तत्व - O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba - पृथ्वी के द्रव्यमान का 99.8% बनाते हैं। पपड़ी।

4. मैक्रोन्यूट्रिएंट्स और माइक्रोन्यूट्रिएंट्स

पदार्थों की संरचना में 70 से अधिक तत्व पाए गए हैं जो सभी जीवित जीवों (मनुष्यों, जानवरों, पौधों) की कोशिकाओं का निर्माण करते हैं। इन तत्वों को आम तौर पर दो समूहों में विभाजित किया जाता है: मैक्रोलेमेंट्स और माइक्रोलेमेंट्स।

मैक्रोन्यूट्रिएंट्स बड़ी मात्रा में निहित है. सबसे पहले, ये सी, एच, ओ, एन हैं। कोशिका में इनकी कुल सामग्री 98% है। इन तत्वों के अलावा, मैक्रोन्यूट्रिएंट्स में एमजी, के, सीए, ना, पी, एस, सीएल भी शामिल हैं। इनकी कुल सामग्री 1.9% है।

इस प्रकार, अन्य रासायनिक तत्वों की हिस्सेदारी लगभग 0.1% है। यह तत्वों का पता लगाना . इनमें Fe, Zn, Mn, B, Cu, I, Co, Br, F, Al आदि शामिल हैं।

5. जीवित जीवों की कोशिकाओं में रासायनिक तत्व

स्तनधारियों के दूध में 23 सूक्ष्म तत्व पाए गए: Li, Rb, Cu, Ag, Ba, Sr, Ti, As, V, Cr, Mo, I, F, Mg, Fe, Co, Ni, आदि।

स्तनधारियों के रक्त की संरचना में 24 सूक्ष्म तत्व शामिल हैं, और मानव मस्तिष्क की संरचना में - 18 सूक्ष्म तत्व शामिल हैं।

6. कार्बनिक पदार्थ: प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट।

जैसा कि आप देख सकते हैं, कोशिका में ऐसे कोई विशेष तत्व नहीं हैं जो केवल जीवित प्रकृति की विशेषता हों, अर्थात परमाणु स्तर पर जीवित और निर्जीव प्रकृति के बीच कोई अंतर नहीं है। ये अंतर केवल जटिल पदार्थों के स्तर पर ही पाए जाते हैं - आणविक स्तर पर। अतः अकार्बनिक पदार्थों (जल और) के साथ-साथ खनिज लवण) जीवित जीवों की कोशिकाओं में केवल उनके लिए विशेषता वाले पदार्थ होते हैं, - कार्बनिक पदार्थ(प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट, न्यूक्लिक एसिड, विटामिन, हार्मोन, आदि) ये पदार्थ मुख्य रूप से कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन से निर्मित होते हैं, अर्थात। मैक्रोन्यूट्रिएंट्स से. इन पदार्थों में ट्रेस तत्व कम मात्रा में पाए जाते हैं, हालांकि, जीवों के सामान्य जीवन में उनकी भूमिका बहुत बड़ी है। उदाहरण के लिए, बोरान, मैंगनीज, जस्ता, कोबाल्ट के यौगिक व्यक्तिगत कृषि पौधों की उपज में नाटकीय रूप से वृद्धि करते हैं और विभिन्न रोगों के प्रति उनकी प्रतिरोधक क्षमता बढ़ाते हैं।

7. पौधों, जानवरों और मनुष्यों के जीवन में ट्रेस तत्वों की भूमिका।

मनुष्य और जानवरों को भोजन से वे सूक्ष्म तत्व प्राप्त होते हैं जिनकी उन्हें सामान्य जीवन के लिए आवश्यकता होती है। अगर खाना पर्याप्त नहीं है मैंगनीज, तो विकास मंदता, यौवन की शुरुआत में देरी और कंकाल के निर्माण के दौरान खनिज चयापचय का उल्लंघन संभव है। पशुओं के दैनिक आहार में एक मिलीग्राम मैंगनीज लवण का अंश शामिल करने से ये रोग समाप्त हो जाते हैं।

कोबाल्टविटामिन बी12 का हिस्सा है, जो हेमटोपोइएटिक अंगों के सामान्य कामकाज के लिए आवश्यक है। भोजन में कोबाल्ट की कमी एक गंभीर बीमारी का कारण बनती है, जिससे शरीर की थकावट और यहाँ तक कि मृत्यु भी हो जाती है।

मनुष्यों के लिए ट्रेस तत्वों का महत्व सबसे पहले स्थानिक गण्डमाला के अध्ययन में सामने आया था, जो थायरॉयड ग्रंथि की एक बीमारी है, जो भोजन में आयोडीन की कमी के कारण होती है। भोजन में थोड़ी मात्रा में आयोडीन मिलाने से इस रोग से बचाव होता है। रोगनिरोधी उद्देश्यों के लिए, आयोडीन युक्त टेबल नमक का उपयोग किया जाता है, जिसमें 0.001-0.01% पोटेशियम आयोडाइड मिलाया जाता है।

8. एंजाइम

अधिकांश जैविक उत्प्रेरकों की संरचना - एंजाइमोंइसमें जस्ता, मोलिब्डेनम और कुछ अन्य धातुएँ शामिल हैं। जीवित जीवों की कोशिकाओं में बहुत कम मात्रा में मौजूद ये तत्व बेहतरीन जैव रासायनिक तंत्र के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करते हैं, जीवन प्रक्रियाओं में सक्रिय भागीदार होते हैं।

9. विटामिन

कई विटामिनों में सूक्ष्म तत्व होते हैं।

विटामिन- ये विभिन्न रासायनिक प्रकृति के कार्बनिक पदार्थ हैं जो छोटी खुराक में भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करते हैं और शरीर के चयापचय और समग्र महत्वपूर्ण गतिविधि पर बहुत प्रभाव डालते हैं। एंजाइमों के विपरीत, विटामिन मानव शरीर की कोशिकाओं में उत्पन्न नहीं होते हैं।

उनमें से अधिकांश भोजन से आते हैं, कुछ आंतों के माइक्रोफ्लोरा द्वारा संश्लेषित होते हैं। पौधे कई विटामिनों के स्रोत के रूप में काम करते हैं: खट्टे फल, गुलाब, अजमोद, प्याज और कई अन्य। कुछ विटामिन पशु भोजन के साथ मानव शरीर में प्रवेश करते हैं। विटामिन ए, बी1, बी2, के कृत्रिम रूप से प्राप्त होते हैं।

विटामिन को अपना नाम दो शब्दों से मिला है: संक्षिप्त आत्मकथा- "जीवन और अमाइन- "नाइट्रोजन"।

10. हार्मोन

सूक्ष्म पोषक तत्व भी कुछ का हिस्सा हैं हार्मोन(ग्रीक से. हरमाओ- मैं जीत गया) - जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ जो मानव और पशु अंगों के अंगों और प्रणालियों के काम को नियंत्रित करते हैं। हार्मोन अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा उत्पादित होते हैं और रक्त में प्रवेश करते हैं, जो उन्हें पूरे शरीर में पहुंचाता है।

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वोरोनिश शहर का एमओयू व्यायामशाला 9

रसायन शास्त्र का पाठ

जीवित जीवों के रासायनिक संगठन की एकता

व्याख्यात्मक नोट

कार्यक्रम के अनुसार पाठ (बीयूपी 1 घंटा) 10वीं कक्षा के छात्रों के लिए है और जीव विज्ञान, पारिस्थितिकी, रसायन विज्ञान के प्राकृतिक विज्ञान एकीकरण और रासायनिक आधार पर ज्ञान के सामान्यीकरण के विचार को लागू करता है। एकीकरण का उपयोग करने का आधार जीव विज्ञान पाठ्यक्रम की कैलेंडर-विषयगत योजना को ध्यान में रखना है, जहां बुनियादी स्तर की कक्षाओं में कोशिका की रासायनिक संरचना (विषय: "लिपिड", "कार्बोहाइड्रेट", "प्रोटीन") होती है। अक्टूबर-नवंबर 10वीं कक्षा में अध्ययन किया। इसके अलावा, कक्षा 9 में रसायन विज्ञान के पाठों में कार्बनिक पदार्थों के मुख्य वर्गों से परिचित होना, जहां से छात्र वसा, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट जानते हैं, पाठ्यपुस्तक द्वारा प्रदान किए गए व्यापक रासायनिक ज्ञान को शामिल करना संभव बनाता है, और पाठ को एक परिचयात्मक नहीं मानता है केवल "ऑक्सीजन युक्त कार्बनिक पदार्थ" विषय पर, बल्कि निम्नलिखित भी: "नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक पदार्थ", "जैविक रूप से सक्रिय कार्बनिक यौगिक"।

पाठ स्थान:यह पाठ "हाइड्रोकार्बन और उनके प्राकृतिक स्रोत" विषय का अध्ययन करने के बाद आयोजित किया जाता है और इसका उद्देश्य निम्नलिखित विषयों के ब्लॉक के लिए एक परिचयात्मक पाठ के रूप में है: "ऑक्सीजन युक्त यौगिक और वन्यजीवों में उनकी घटना", "नाइट्रोजन युक्त यौगिक और वन्यजीवों में उनकी घटना" वन्य जीवन", "जैविक रूप से सक्रिय कार्बनिक यौगिक"। चूंकि पिछले पाठ में छात्रों ने नियंत्रण कार्य किया था, नियंत्रण कार्य करते समय छात्रों द्वारा की गई गलतियों पर काम करने के लिए समय आवंटित किया गया है।

लक्ष्य:जीवन संगठन के आणविक स्तर के बारे में ज्ञान का वास्तविककरण। "कार्बोहाइड्रेट" विषय पर परीक्षण के दौरान आने वाली कठिनाइयों पर काबू पाने में छात्रों की सहायता करें।

कार्य: ट्यूटोरियल:"हाइड्रोकार्बन" विषय पर कार्य करते समय छात्रों द्वारा की गई गलतियों की संख्या कम करें; "हाइड्रोकार्बन" विषय की बुनियादी अवधारणाओं के ज्ञान में अंतराल को खत्म करना; जैविक और रासायनिक ज्ञान का संबंध दिखा सकेंगे; वन्य जीवन में कार्बनिक पदार्थों की भूमिका के बारे में छात्रों के ज्ञान का विस्तार करना।

विकसित होना:छात्रों की संचार क्षमता, समूहों में काम करने की क्षमता का निर्माण करना। जानकारी का विश्लेषण करने, तुलना करने, निष्कर्ष निकालने, अतिरिक्त स्रोतों के साथ काम करने की क्षमता विकसित करें।

शिक्षक:दुनिया की एक समग्र प्राकृतिक-विज्ञान तस्वीर बनाने के लिए; व्यक्ति की साझी संस्कृति का पोषण करना।

शिक्षा के साधन:कंप्यूटर, प्रोजेक्टर, मल्टीमीडिया प्रस्तुतियाँ "नियंत्रण कार्य का विश्लेषण" और "जीवित जीवों के रासायनिक संगठन की एकता", कागज पर हैंडआउट्स।

कक्षाओं के दौरान

1. आयोजन का समय(1 मिनट)। पाठ के उद्देश्यों का संचार. सकारात्मक भावनात्मक माहौल बनाना।

2. सामान्य गलतियों का विश्लेषणमें छात्रों द्वारा प्रवेश दिया गया नियंत्रण कार्य(15-20 मिनट).

नियंत्रण कार्य सम्मिलित है परीक्षण कार्यउत्तरों के विकल्प के साथ और संक्षिप्त खुले उत्तर के साथ। इसलिए, यह सलाह दी जाती है कि छात्रों को अपनी गलतियों को स्वयं देखने, सही उत्तर के साथ अपने उत्तर की जाँच करने और यदि आवश्यक हो, तो प्रश्न पूछने का अवसर दिया जाए। प्रस्तुतिकरण प्रश्नों और उनके सही उत्तरों को जोड़ता है, जो न केवल इस विकल्प का प्रदर्शन करने वाले छात्रों को, बल्कि पूरी कक्षा को उन पर काम करने की अनुमति देता है। 2 से 13 तक की स्लाइड इसके लिए हैं। शिक्षक बाकी स्लाइडों को संदर्भित करता है (15 - 33) केवल उस मामले मेंयदि छात्रों का कोई प्रश्न है। अधिक विस्तृत टिप्पणी में परिवर्तन एक हाइपरलिंक के माध्यम से किया जाता है, जो आपको पाठ के इस चरण में समय का तर्कसंगत उपयोग करने की अनुमति देता है।

नोट: प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाले पदार्थों के सूत्रों की पसंद के लिए दिए गए सभी विकल्पों में प्रश्न A6। कार्यक्रम के अनुसार, संतृप्त और/या सुगंधित हाइड्रोकार्बन का चयन किया गया। हालाँकि, यदि कक्षा में ऐसे छात्र हैं जो रसायन विज्ञान में अधिक गहरी रुचि रखते हैं और इस विषय में एकीकृत राज्य परीक्षा देने की योजना बना रहे हैं, तो सलाह दी जाती है कि उनका ध्यान हाइड्रोजन परमाणु के एल्केनीज़ में प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं की संभावना की ओर आकर्षित किया जाए। एसपी-हाइब्रिड कार्बन परमाणु, चूंकि यह सामग्री 1998 में शिक्षा की अनिवार्य न्यूनतम सामग्री में शामिल है, जिसके आधार पर एकीकृत राज्य परीक्षा की नियंत्रण और माप सामग्री संकलित की जाती है। प्रस्तुतिकरण में, इस टिप्पणी में बदलाव को तारांकन चिह्न से चिह्नित किया गया है। इस मामले में, उस विकल्प से एक टिप्पणी का उपयोग करना आवश्यक है जो रसायन विज्ञान में उच्च स्तर के ज्ञान वाले छात्र द्वारा किया गया था।

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3. नई सामग्री सीखना.

अध्यापक. हमने इस तथ्य के बारे में बात की कि 9वीं-10वीं शताब्दी के मोड़ पर, अरब कीमियागर अबू बक्र अर-रज़ी ने पहली बार सभी रसायनों को उनकी उत्पत्ति के अनुसार तीन साम्राज्यों में विभाजित किया: खनिज, वनस्पति और पशु पदार्थ। यह अनोखा वर्गीकरण लगभग एक हजार वर्षों तक चला। लेकिन 19वीं सदी की शुरुआत में पौधे और पशु मूल के पदार्थों के अध्ययन को एक विज्ञान में जोड़ दिया गया। आज हमें यह समझना होगा कि इस तरह के जुड़ाव का आधार क्या था, और यह पता लगाना होगा कि जीवन की घटना के निर्माण में कार्बनिक पदार्थ कैसे भाग लेते हैं।

अब हम समूह बनाएंगे, प्रत्येक समूह को एक कार्य मिलेगा और 5 मिनट के भीतर वे इसे पूरा करेंगे। फिर हम समूहों के निष्कर्षों पर चर्चा करेंगे। समूह इस प्रकार बनाए जाते हैं: पहली डेस्क को दूसरी के साथ, तीसरी को चौथी के साथ जोड़ा जाता है (पहली डेस्क पर बैठे छात्र दूसरी की ओर मुड़ते हैं, आदि)।

नोट: प्रश्न कुछ हद तक अनावश्यक मात्रा में दिए गए हैं, ताकि समूह बनाने और छात्रों को स्थानांतरित करने में समय बर्बाद करने में कोई कठिनाई न हो। यदि कक्षा में छात्रों की संख्या कम है, तो आप प्रश्न 3 और 8 पर विचार नहीं कर सकते, जिन्हें हटाने से सामग्री की प्रस्तुति के तर्क का उल्लंघन नहीं होता है।

हैंडआउट्स के साथ काम करना(5-7 मिनट).

कार्य 1 समूह."जीवित प्रकृति के संगठन के स्तर" पाठ का अध्ययन करें। सजीवों के रासायनिक संगठन से क्या तात्पर्य है समझाइये। क्या चेतन और निर्जीव प्रकृति के रासायनिक संगठन में समानताएँ और अंतर हैं? क्या है वह? आप ऐसा क्यों सोचते हैं कि सभी जीवित जीव एक ही वर्ग के पदार्थों से बने हैं?

वन्य जीवन के संगठन के स्तर

वन्यजीवों के संगठन के निम्नलिखित स्तर प्रतिष्ठित हैं - आणविक, सेलुलर, जीवधारी, जनसंख्या-प्रजाति, बायोजियोसेनोटिक, बायोस्फेरिक।

सूक्ष्म स्तर।किसी भी जीवित जीव की संरचना चाहे कितनी भी जटिल या सरल क्यों न हो, उन सभी में समान रासायनिक तत्व और समान आणविक यौगिक होते हैं। पौधों और जानवरों के जीवों की संरचना में 70 तक रासायनिक तत्व पाए गए हैं, लगभग इतनी ही संख्या खनिज जगत में भी आम है। लेकिन निर्जीव प्रकृति में, परमाणु और आयनिक क्रिस्टल जाली वाले पदार्थ प्रबल होते हैं। वन्य जीवन में - आणविक - न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और अन्य। आणविक स्तर पर, जीवित जीवों की विभिन्न जीवन प्रक्रियाएँ होती हैं: चयापचय, ऊर्जा रूपांतरण। इस स्तर पर, वंशानुगत जानकारी का स्थानांतरण होता है, व्यक्तिगत अंग बनते हैं और अन्य प्रक्रियाएँ होती हैं। संश्लेषित मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना में प्रजाति और व्यक्तिगत विशिष्टता होती है।

जीवकोषीय स्तर।सभी जीवित प्राणियों की संरचनात्मक एवं क्रियात्मक एकता कोशिका है। एक कोशिका के भीतर अलग-अलग अंगक एक विशिष्ट कार्य करते हैं। ऑर्गेनेल के कार्य आपस में जुड़े हुए हैं और सामान्य जीवन प्रक्रियाएं करते हैं।

जीव स्तर.प्रत्येक व्यक्तिगत जीव में, सभी जीवित जीवों की विशेषता वाली सभी महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं होती हैं - पोषण, श्वसन, चयापचय, चिड़चिड़ापन, प्रजनन, आदि। एक स्वतंत्र जीव संतान छोड़ता है। विभिन्न कार्य करने में विशेषज्ञता रखने वाले अंगों की एक अभिन्न प्रणाली ही एक अलग स्वतंत्र जीव का निर्माण करती है।

जनसंख्या-प्रजाति स्तर.एक प्रजाति या समूह के व्यक्तियों का एक समूह जो एक ही प्रजाति के अन्य समूहों से अपेक्षाकृत अलग सीमा के एक निश्चित हिस्से में लंबे समय तक मौजूद रहता है, एक जनसंख्या का गठन करता है।

बायोजियोसेनोटिक स्तर।विभिन्न प्रजातियों के जीवों की समग्रता और समान पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल अलग-अलग जटिलता के संगठन को बायोजियोसेनोसिस या प्राकृतिक समुदाय कहा जाता है। बायोजियोसेनोसिस में अकार्बनिक, कार्बनिक यौगिक और जीवित जीव शामिल हैं। बायोजियोसेनोसिस के घटकों के बीच पदार्थों और ऊर्जा का आदान-प्रदान होता है।

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जीवमंडलीय स्तर.हमारे ग्रह पर सभी जीवित जीवों की समग्रता और उनके सामान्य प्राकृतिक आवास जैवमंडलीय स्तर का निर्माण करते हैं। जीवमंडल स्तर पर, पृथ्वी पर पदार्थों और ऊर्जा का संचलन जीवमंडल के सभी जीवित जीवों की भागीदारी से होता है।

वन्य जीवन के संगठन में कई स्तर शामिल हैं। निम्नतम - आणविक - पदार्थों के अणुओं पर विचार करता है जो जीवित जीवों को बनाते हैं। सजीव और निर्जीव प्रकृति के पदार्थ एक ही रासायनिक तत्वों से बने होते हैं। लेकिन खनिज जगत और जीवित प्रकृति के पदार्थ स्वयं अलग-अलग हैं। साथ ही, जीवित जीव - सबसे सरल से लेकर सबसे जटिल तक - समान पदार्थों से बने होते हैं। यही एकता है रासायनिक संरचनाबायोजियोसेनोटिक स्तर द्वारा प्रदान किया जाता है जिस पर व्यक्तियों के बीच चयापचय होता है (उदाहरण के लिए, खाद्य श्रृंखला)।

कार्य 2 समूह.मिट्टी और जीवित जीवों (तालिका 1) में रासायनिक तत्वों की सामग्री का अध्ययन करने के बाद, चेतन और निर्जीव प्रकृति की तात्विक संरचना में अंतर का पता लगाएं। कृपया इस अंतर के लिए स्पष्टीकरण प्रदान करें। आपकी राय में किन तत्वों को स्थूल तत्वों के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए (सोचिए कि इस शब्द का क्या अर्थ हो सकता है), और किसे सूक्ष्म तत्वों के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए?

तालिका नंबर एक।

अनुमानित छात्र प्रतिक्रिया.चेतन और निर्जीव प्रकृति की संरचना में समान रासायनिक तत्व शामिल हैं। हालाँकि, उनकी मात्रात्मक सामग्री अलग है। जीवित जीवों में, उनकी 98% रासायनिक संरचना चार तत्वों पर पड़ती है - कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन। जीवित जीवों में लगभग 10 गुना अधिक कार्बन, दोगुना अधिक ऑक्सीजन और तीन गुना अधिक नाइट्रोजन होता है। वहीं, प्रकृति में बहुत आम तत्व - अल, सी, टीआई - जीवों में बहुत कम मात्रा में पाए जाते हैं। इसकी व्याख्या उन पदार्थों के स्वरूप से होती है जिनमें सजीव और निर्जीव प्रकृति में तत्व पाए जाते हैं। कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन तत्व जटिल कार्बनिक अणुओं के निर्माण में शामिल होते हैं जो जीवित जीव बनाते हैं। निर्जीव प्रकृति की संरचना में अधिकतर शामिल हैं खनिज, मुख्य घटकों में से एक सिलिकॉन ऑक्साइड है (इसलिए, निर्जीव प्रकृति में 220 गुना अधिक सिलिकॉन है!)। मैक्रोन्यूट्रिएंट्स वे रासायनिक तत्व हैं जो कोशिकाओं में बड़ी मात्रा में पाए जाते हैं। ये हैं C, H, O, N, Mg, K, Ca, Na, P, S को भी यहां शामिल किया जा सकता है। ट्रेस तत्व वे हैं जिनकी जीवों में सामग्री कम है: Fe, Al, Na, Mn, आदि।

कार्य 3 समूह.जीवनवाद पर विकिपीडिया लेख का अंश पढ़ें। क्या आपको लगता है कि दो सिद्धांतों के बीच कोई कारणात्मक संबंध है: जीवित जीवों के रासायनिक संगठन की एकता और जीवनवाद? यदि जीवनवाद का सिद्धांत गलत निकला, तो जीवित जीवों की आणविक संरचना की एकता को समझाने के लिए आप और कौन से कारण पेश कर सकते हैं?

वाइटलिज़्म

रसायन विज्ञान के इतिहास में, खनिज साम्राज्य और पशु और पौधे साम्राज्य के बीच अरिस्टोटेलियन भेद के बाद, जीवनवाद ने कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के बीच अंतर करते हुए अग्रणी भूमिका निभाई। यह मान लिया गया कि पदार्थ पूर्णतया दो भागों में विद्यमान है अलग - अलग रूप. मुख्य विचार अकार्बनिक, रहस्यमय "जीवन शक्ति" के विपरीत, कार्बनिक पदार्थों का कब्ज़ा था। इसके बाद यह अनुमान लगाया गया कि कार्बनिक यौगिकों को अकार्बनिक यौगिकों से संश्लेषित नहीं किया जा सकता है। 1828 में फ्रेडरिक वॉहलर द्वारा अकार्बनिक घटकों से यूरिया को संश्लेषित करने के बाद भी, उस समय के महानतम दिमागों ने जीवनवाद का पता लगाना जारी रखा। 19वीं सदी की शुरुआत में, जॉन्स जैकब बर्ज़ेलियस, जिन्हें आधुनिक रसायन विज्ञान के पिताओं में से एक के रूप में जाना जाता है, ने जीवनवाद की रहस्यमय व्याख्याओं को खारिज कर दिया, लेकिन, फिर भी, जीवित पदार्थ के भीतर एक नियामक शक्ति के अस्तित्व के बारे में विवाद थे जो इसके कार्यों को बनाए रखता है। . सहज पीढ़ी के सिद्धांत के अपने प्रसिद्ध खंडन के तुरंत बाद, लुई पाश्चर ने कई प्रयोग किए, जिनके बारे में उनका मानना ​​था कि यह जीवनवाद के सिद्धांत का समर्थन करते हैं। पाश्चर ने किण्वन की प्रक्रियाओं का अध्ययन किया और 1858 में दिखाया कि किण्वन केवल जीवित कोशिकाओं की उपस्थिति और ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होता है। इसने उन्हें किण्वन को "हवा के बिना जीवन" के रूप में वर्णित करने के लिए प्रेरित किया। पाश्चर ने निष्कर्ष निकाला कि किण्वन एक "महत्वपूर्ण क्रिया" है। उन्हें बर्ज़ेलियस, लिबिग, ट्रुब और अन्य के दावों का समर्थन नहीं मिला कि किण्वन कोशिकाओं के अंदर रासायनिक एजेंटों या उत्प्रेरक की कार्रवाई के तहत होता है।

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अनुमानित छात्र प्रतिक्रिया.जीवनवाद एक सिद्धांत है जो सभी कार्बनिक पदार्थों की उत्पत्ति को एक निश्चित महत्वपूर्ण शक्ति की क्रिया का परिणाम मानता है। सिद्धांत के प्रकट होने का एक कारण खनिज और जीवित दुनिया के पदार्थों और सभी जीवित प्राणियों के रासायनिक संगठन की एकता के बीच विचारकों द्वारा महसूस किया गया अंतर था जिसने वैज्ञानिक दिमागों को प्रसन्न किया। इसलिए, यह मानना ​​तर्कसंगत था कि कार्बनिक पदार्थों को जीवित पदार्थ के भीतर कुछ रहस्यमय नियामक बल की मदद से संश्लेषित किया जाता है। यह सिद्धांत 19वीं शताब्दी के पूर्वार्ध में प्रभावी रहा और इसने कार्बनिक रसायन विज्ञान के विकास में बाधा उत्पन्न की। हमारी राय में, रासायनिक संरचना की एकता जीव और पर्यावरण के बीच और जीवित प्राणियों के बीच पदार्थों के आदान-प्रदान के कारण होती है। इसके अलावा, रासायनिक संगठन की एकता को विकासवाद के सिद्धांत की पुष्टि माना जा सकता है।

कार्य 4 समूह.अकार्बनिक से जैविक जगत में संक्रमण कैसे होता है? प्रकाश संश्लेषण के बारे में एक लेख पढ़ें, एक ऐसी घटना जिसके बारे में आपने अपने जीव विज्ञान पाठ्यक्रम में विस्तार से अध्ययन किया है। प्रकाश संश्लेषण की प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण और ग्लूकोज को स्टार्च में बदलने के लिए एक समीकरण लिखें, यह देखते हुए कि स्टार्च का सूत्र (C6H10O5) n है। तैयार करना लघु कथाप्रकाश संश्लेषण के बारे में

प्रकाश संश्लेषण - प्रकाश ऊर्जा का रासायनिक बंधों की ऊर्जा में रूपांतरण

मनुष्यों और जानवरों के विपरीत, सभी हरे पौधे और कुछ बैक्टीरिया अकार्बनिक यौगिकों से कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करने में सक्षम हैं। इस प्रकार के चयापचय को ऑटोट्रॉफ़िक (जीआर) कहा जाता है। ऑटोखुद + ट्रॉफीखाना)। कार्बनिक अणुओं के संश्लेषण के लिए ऑटोट्रॉफ़ द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के प्रकार के आधार पर, उन्हें फोटोट्रॉफ़ और केमोट्रॉफ़ में विभाजित किया जाता है। फोटोट्रॉफ़ सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करते हैं, और केमोट्रॉफ़ विभिन्न अकार्बनिक यौगिकों के ऑक्सीकरण के दौरान निकलने वाली रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

हरे पौधे प्रकाशपोषी होते हैं। उनके क्लोरोप्लास्ट में क्लोरोफिल होता है, जो पौधों को प्रकाश संश्लेषण करने की अनुमति देता है - सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को संश्लेषित कार्बनिक यौगिकों के रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित करना। सौर विकिरण के पूरे स्पेक्ट्रम से, क्लोरोफिल अणु लाल और नीले भाग को अवशोषित करते हैं, और हरा घटक हमारी आँखों की रेटिना तक पहुँचता है। इसलिए, हम जो पौधे देखते हैं उनमें से अधिकांश हरे हैं।
प्रकाश संश्लेषण करने के लिए, पौधे वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड और जल निकायों और मिट्टी से पानी, नाइट्रोजन और फास्फोरस के अकार्बनिक लवण अवशोषित करते हैं।

लेकिन इस बात से सभी भलीभांति परिचित हैं कि जब कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को मिलाया जाता है तो ग्लूकोज नहीं बनता है। प्रकाश संश्लेषण एक जटिल बहु-चरण प्रक्रिया है, जिसके लिए न केवल सूर्य के प्रकाश और क्लोरोफिल की आवश्यकता होती है, बल्कि कई एंजाइम, एटीपी ऊर्जा और वाहक अणुओं की भी आवश्यकता होती है। प्रकाश संश्लेषण के दो चरण होते हैं - प्रकाश और अंधकार।

प्रकाश चरण में, फोटॉन, अपनी ऊर्जा को क्लोरोफिल अणु में स्थानांतरित करते हुए, अणु को उत्तेजित अवस्था में स्थानांतरित करते हैं: इसके इलेक्ट्रॉन अब आसानी से अलग हो जाते हैं। वाहक अणु उन्हें पकड़ लेते हैं और झिल्ली के दूसरी ओर ले जाते हैं। क्लोरोफिल अणु पानी के अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को अलग करके उनके नुकसान की भरपाई करते हैं। परिणामस्वरूप, पानी प्रोटॉन और आणविक ऑक्सीजन में विभाजित हो जाता है:

2H2O - 4e- = 4H + + O2

आणविक ऑक्सीजन वायुमंडल में छोड़ी जाती है। प्रोटॉन झिल्ली में प्रवेश नहीं कर पाते और अंदर ही रह जाते हैं।

इस प्रकार, उत्तेजित क्लोरोफिल अणुओं से वाहक अणुओं द्वारा वितरित इलेक्ट्रॉन झिल्ली के बाहर जमा होते हैं, और पानी के अपघटन के परिणामस्वरूप बनने वाले प्रोटॉन अंदर जमा होते हैं। एक संभावित अंतर है. जब यह एक महत्वपूर्ण मूल्य तक पहुंचता है, तो विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, प्रोटॉन सिंथेटेज़ एंजाइम के चैनल के माध्यम से निचोड़ते हैं, एटीपी के संश्लेषण पर ऊर्जा खर्च करते हैं। झिल्ली के दूसरी ओर इलेक्ट्रॉनों के साथ जुड़कर प्रोटॉन परमाणु हाइड्रोजन बनाते हैं।

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आगे की प्रतिक्रियाओं का क्रम अंधेरे में भी हो सकता है, इसलिए इसे अंधकार चरण कहा जाता है। इनमें परमाणु हाइड्रोजन, एटीपी और एंजाइम शामिल हैं। परिणामस्वरूप, ग्लूकोज का संश्लेषण होता है।

ग्लूकोज के अलावा, संतृप्त एसिड, अमीनो एसिड आदि का निर्माण संभव है। ग्लूकोज और संतृप्त एसिड को आगे ल्यूकोप्लास्ट में ले जाया जाता है, जहां उनसे स्पेयर पार्ट्स बनते हैं। पोषक तत्त्व- स्टार्च और वसा.

हर साल, ग्रह की वनस्पति मनुष्यों और जानवरों के लिए आवश्यक 200 अरब टन ऑक्सीजन और 150 अरब टन कार्बनिक यौगिक प्रदान करती है।

अनुमानित छात्र प्रतिक्रिया.अकार्बनिक से कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण हरे पौधों और कुछ जीवाणुओं द्वारा प्रकाश संश्लेषण या रसायन संश्लेषण की प्रक्रियाओं में किया जाता है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया क्लोरोप्लास्ट में हरी पत्ती के रंगद्रव्य - क्लोरोफिल - की उपस्थिति में कई एंजाइमों की भागीदारी के साथ होती है। यह प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करता है। समग्र प्रकाश संश्लेषण समीकरण है:

क्लोरोफिल, प्रकाश

6 CO2 + 6 H2O à C6H12O6 + 6 O2

एंजाइमों

ग्लूकोज को समीकरण के अनुसार स्टार्च में परिवर्तित किया जाता है: n C6H12O6 à (C6H10O5)n + n H2O

कार्य 5 समूह.बताएं कि आनुवंशिक कोड क्या है। किस रासायनिक पदार्थ के अणु आनुवंशिक जानकारी को कूटबद्ध करते हैं? कोड की संपत्ति - सार्वभौमिकता का क्या अर्थ है? जीवविज्ञानी इस संपत्ति की उपस्थिति की व्याख्या कैसे करते हैं?

आधुनिक जीव विज्ञान का दावा है कि जीवन की मुख्य विशेषताओं में से एक स्व-प्रजनन है। आनुवंशिक जानकारी डीएनए अणु की श्रृंखला में दर्ज की जाती है।

डीएनए अणु की संरचना का अध्ययन 1953 में जे. वाटसन और एफ. क्रिक द्वारा किया गया था। उन्होंने पाया कि डीएनए अणु में दो स्ट्रैंड होते हैं जो एक डबल ट्विस्टेड हेलिक्स बनाते हैं। न्यूक्लियोटाइड अवशेष पेचदार डीएनए श्रृंखला की बहुलक रीढ़ से "संलग्न" होते हैं (इसमें वैकल्पिक फॉस्फेट और डीऑक्सीराइबोज कार्बोहाइड्रेट अवशेष होते हैं)। हाइड्रोजन बांड एक श्रृंखला के प्यूरीन आधार और दूसरी श्रृंखला के पाइरीमिडीन आधार के बीच होते हैं। ये आधार पूरक जोड़े बनाते हैं (लैटिन कंप्लीमेंटम से - जोड़)। पूरक आधार युग्मों के बीच हाइड्रोजन बांड का निर्माण उनके स्थानिक पत्राचार के कारण होता है। प्रत्येक मानव कोशिका में 46 डीएनए अणु होते हैं, जो 23 जोड़े गुणसूत्रों में वितरित होते हैं। क्रोमोसोम वे संरचनाएं हैं जिनके साथ एक संपूर्ण डीएनए अणु वितरित होता है। एक मानव कोशिका में सभी 46 डीएनए अणुओं की कुल लंबाई लगभग 2 मीटर है। एक वयस्क के शरीर में सभी डीएनए अणुओं की कुल लंबाई, जिसमें 5x1013 कोशिकाएं शामिल हैं, 1011 किमी है, जो सूर्य से पृथ्वी की दूरी से एक हजार गुना अधिक है।

जेनेटिक कोड।डीएनए न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम को निर्धारित करता है - उनकी प्राथमिक संरचना। डीएनए अणु सभी प्रोटीनों के संश्लेषण के लिए टेम्पलेट हैं।

डीएनए का एक टुकड़ा जो किसी विशेष प्रोटीन की प्राथमिक संरचना के बारे में जानकारी रखता है उसे जीन कहा जाता है। संबंधित न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम प्रोटीन का आनुवंशिक कोड है।

कोड सार्वभौमिक है.आनुवंशिक कोड पृथ्वी पर सभी जीवों के लिए सार्वभौमिकता में निहित है। समान अमीनो एसिड बैक्टीरिया और हाथियों, शैवाल और मेंढकों, कछुओं और घोड़ों, पक्षियों और यहां तक ​​​​कि मनुष्यों में समान न्यूक्लियोटाइड ट्रिपलेट्स द्वारा एन्कोड किए जाते हैं।

आनुवंशिक कोड की एकता पृथ्वी पर सभी जीवन के लिए एकल विकासवादी पथ के पक्ष में एक तर्क के रूप में कार्य करती है।

कम से कम एक त्रिक में त्रुटि से शरीर में गंभीर विकार उत्पन्न हो जाते हैं। सिकल एनीमिया वाले रोगियों में (उनकी एरिथ्रोसाइट्स डिस्क के आकार के बजाय सिकल के आकार की होती हैं) हीमोग्लोबिन प्रोटीन के 574 अमीनो एसिड में से एक अमीनो एसिड को दो स्थानों पर दूसरे द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। परिणामस्वरूप, प्रोटीन में परिवर्तित तृतीयक और चतुर्धातुक संरचना होती है। ऑक्सीजन को जोड़ने वाले सक्रिय केंद्र की परेशान ज्यामिति हीमोग्लोबिन को उसके कार्य - फेफड़ों में ऑक्सीजन को बांधने और शरीर की कोशिकाओं को आपूर्ति करने - को प्रभावी ढंग से करने की अनुमति नहीं देती है।

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अनुमानित छात्र प्रतिक्रिया.सबसे जटिल कार्बनिक पदार्थ न्यूक्लिक एसिड हैं। डीएनए आनुवंशिक जानकारी का भंडारण और प्रसारण प्रदान करता है। डीएनए अणु प्रोटीन संश्लेषण के लिए टेम्पलेट हैं। न्यूक्लियोटाइड्स का अनुक्रम - अमीनो एसिड के अनुक्रम को एन्कोड करने वाले डीएनए अणु के टुकड़े - आनुवंशिक कोड कहा जाता है। आनुवंशिक कोड सार्वभौमिक है. इसका मतलब यह है कि कोडिंग वायरस से लेकर इंसानों तक सभी जीवित प्राणियों के लिए समान है। जीवविज्ञानी इसे विकासवाद के प्रमाणों में से एक के रूप में देखते हैं।

समूह कार्य 6.पाठ पढ़ें और शरीर में प्रोटीन के मुख्य कार्यों पर प्रकाश डालें।

गिलहरी

प्रोटीन अपरिहार्य हैं. सभी कोशिका की झिल्लियाँइसमें प्रोटीन होता है, जिसकी भूमिका यहाँ विविध है। बाल, नाखून, पंजे, ऊन, पंख, खुर और त्वचा की बाहरी परत केराटिन प्रोटीन से बनी होती है।

कई प्रोटीनों में संकुचनशील (मोटर) कार्य होता है। उदाहरण के लिए, प्रोटीन एक्टिन और मायोसिन उच्च जीवों के मांसपेशी फाइबर का हिस्सा हैं।

पदार्थों के परिवहन में प्रोटीन की भूमिका महान होती है। परिवहन प्रोटीन का एक उदाहरण हीमोग्लोबिन है, जो फेफड़ों से ऑक्सीजन को अन्य ऊतकों तक और कार्बन डाइऑक्साइड को ऊतकों से फेफड़ों तक ले जाता है, साथ ही इसके समरूप प्रोटीन, जो जीवित जीवों के सभी साम्राज्यों में पाए जाते हैं। मांसपेशियों में, एक अन्य परिवहन प्रोटीन, मायोग्लोबिन, इस कार्य को संभालता है। रक्त प्लाज्मा प्रोटीन पोषक तत्व ले जाते हैं।

प्रोटीन भंडारण का कार्य भी कर सकता है। ऐसे प्रोटीन में फेरिटिन (लौह भंडार), ओवलब्यूमिन - अंडा प्रोटीन, कैसिइन - दूध प्रोटीन, ज़ीन - मकई बीज प्रोटीन शामिल हैं।

प्रोटीन हार्मोन नियमन का कार्य करते हैं। हार्मोन जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ हैं जो चयापचय को प्रभावित करते हैं। सबसे प्रसिद्ध प्रोटीन हार्मोन में से एक इंसुलिन है। यह रक्त शर्करा को कम करता है, यकृत और मांसपेशियों में ग्लाइकोजन के संश्लेषण को बढ़ावा देता है, कार्बोहाइड्रेट से वसा के निर्माण को बढ़ाता है, फास्फोरस के चयापचय को प्रभावित करता है, पोटेशियम के साथ कोशिकाओं को समृद्ध करता है। पिट्यूटरी ग्रंथि के प्रोटीन हार्मोन का एक नियामक कार्य होता है। आंतरिक स्रावमस्तिष्क के किसी एक भाग से संबद्ध। यह वृद्धि हार्मोन स्रावित करता है, जिसके अभाव में बौनापन विकसित होता है।

प्रोटीन का एक अन्य कार्य सुरक्षात्मक है। इसके आधार पर इम्यूनोलॉजी नामक विज्ञान की एक शाखा बनाई गई। प्रोटीन जो रक्त और अन्य जैविक तरल पदार्थ बनाते हैं, रोगज़नक़ों द्वारा क्षति और हमले दोनों के लिए शरीर की रक्षा प्रतिक्रिया में शामिल होते हैं। वे बैक्टीरिया, वायरस या विदेशी प्रोटीन को निष्क्रिय कर देते हैं। उदाहरण के लिए, इंटरफेरॉन प्रोटीन इन्फ्लूएंजा वायरस को मारता है।

हाल ही में, रिसेप्टर फ़ंक्शन वाले प्रोटीन को एक अलग समूह के रूप में पहचाना गया है। ध्वनि, स्वाद, प्रकाश और अन्य के लिए रिसेप्टर्स हैं। झिल्ली में सेलुलर रिसेप्टर्स निर्मित होते हैं। रिसेप्टर अणु का एक हिस्सा सिग्नल को समझता है, जो अक्सर एक रासायनिक पदार्थ होता है। परिणामस्वरूप, अणु के दूसरे भाग की संरचना, जो अन्य सेलुलर घटकों को संकेत भेजती है, बदल जाती है। कुछ रिसेप्टर्स एक विशेष रासायनिक प्रतिक्रिया उत्प्रेरित करते हैं; अन्य आयन चैनल के रूप में कार्य करते हैं जो सिग्नल लागू होने पर खुलते या बंद होते हैं; फिर भी अन्य विशेष रूप से इंट्रासेल्युलर मैसेंजर अणुओं को बांधते हैं।

एन्जाइम जैविक उत्प्रेरक हैं। एंजाइमों की विविधता बहुत अधिक है। यहां तक ​​कि एक छोटे से जीवाणु में भी इनकी संख्या सैकड़ों में होती है। प्रत्येक एंजाइम केवल अपनी प्रतिक्रिया उत्प्रेरित करता है। उदाहरण के लिए, पेप्सिन, पेट में एक एंजाइम, खाद्य प्रोटीन को तोड़ता है। एंजाइम शरीर के बाहर भी काम कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कई वाशिंग पाउडर में ऐसे पदार्थ मिलाए जाते हैं जो गंदगी के दाग को तोड़ देते हैं। उत्पादों फास्ट फूडइसमें ऐसे एंजाइम होते हैं जो प्रोटीन को तोड़ते हैं।

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नए अध्ययन नए कार्यों के साथ प्रोटीन के नए समूहों को अलग करना संभव बनाते हैं। उनमें अद्वितीय पदार्थ हैं - न्यूरोपेप्टाइड्स (सबसे महत्वपूर्ण जीवन प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार: नींद, स्मृति, दर्द, भय की भावना, चिंता)।

अनुमानित छात्र प्रतिक्रिया.प्रोटीन के कार्य विविध हैं। उनमें से, हम निम्नलिखित को अलग कर सकते हैं: प्रोटीन - निर्माण सामग्री (बाल, नाखून, कोशिका झिल्ली)। प्रोटीन प्रदान करते हैं: शरीर में पदार्थों का परिवहन (रक्त प्रोटीन), मांसपेशी संकुचन (मांसपेशियां प्रोटीन से निर्मित होती हैं), प्रतिरक्षा (ल्यूकोसाइट्स), संवेदनशीलता (रिसेप्टर प्रोटीन), विनियमन (हार्मोन), कैटेलिसिस (एंजाइम)। वे भंडारण की भूमिका भी निभा सकते हैं (उदाहरण के लिए, अंडे का सफेद भाग और दूध प्रोटीन)।

समूह कार्य 7.पाठ का अध्ययन करने के बाद, जीवित जीवों में कार्बोहाइड्रेट और वसा के कार्यों की सूची बनाएं।

जीवित प्राणियों के शरीर में कार्बोहाइड्रेट और वसा की भूमिका

कार्बोहाइड्रेट का मुख्य कार्य हमारे शरीर को ऊर्जा प्रदान करना है। शरीर को आवश्यक ऊर्जा का बड़ा हिस्सा ग्लूकोज के ऑक्सीकरण से प्राप्त होता है। आहार में लंबे समय तक कार्बोहाइड्रेट की कमी से वसा और प्रोटीन के चयापचय में गड़बड़ी होती है। रक्त में जमा हो जाना हानिकारक उत्पादवसा और कुछ अमीनो एसिड - कीटोन बॉडी का अधूरा ऑक्सीकरण। कार्बोहाइड्रेट की कमी का एक गंभीर परिणाम रक्त शर्करा के स्तर में कमी है, जिसके प्रति केंद्रीय तंत्रिका तंत्र विशेष रूप से संवेदनशील होता है। तंत्रिका तंत्र. कमजोरी, उनींदापन, चक्कर आना, सिरदर्द, भूख, मतली, पसीना, हाथों में कांपना है।

अतिरिक्त ग्लूकोज स्टार्च (पौधे) या ग्लाइकोजन (जानवरों) में परिवर्तित हो जाता है, जो आरक्षित पदार्थों की भूमिका निभाते हैं। आवश्यकतानुसार ये पुनः ग्लूकोज में बदल जायेंगे।

कार्बोहाइड्रेट सेलूलोज़ पादप कोशिका का आवरण बनाता है। चिटिन कीड़ों के खोल के निर्माण के लिए एक निर्माण सामग्री के रूप में कार्य करता है।

ऊर्जा के स्रोत के रूप में कार्बोहाइड्रेट के बाद वसा दूसरे स्थान पर है। 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट के टूटने पर 17.6 kJ ऊर्जा निकलती है, 1 ग्राम वसा के टूटने पर 38.9 kJ ऊर्जा निकलती है। अतिरिक्त वसा चमड़े के नीचे की परत (जानवरों) में या फलों (पौधों) में वसा की बूंदों में जमा हो जाती है।

वसा की परत आंतरिक अंगों को घेर लेती है, जिससे उन्हें यांत्रिक सुरक्षा मिलती है। चमड़े के नीचे की परत थर्मल इन्सुलेशन का कार्य करती है। वसा कुछ हार्मोनों के निर्माण और जैविक रूप से शामिल होते हैं सक्रिय पदार्थ. इसके अलावा, वसा कोशिका झिल्ली का हिस्सा हैं।

अनुमानित छात्र प्रतिक्रिया. हमने कार्बोहाइड्रेट के निम्नलिखित कार्यों की पहचान की है: ऊर्जा (मुख्य ऊर्जा आपूर्तिकर्ता), भंडारण (स्टार्च - पौधे, ग्लाइकोजन - जानवर), निर्माण (सेलूलोज़ - पौधे, चिटिन - कीड़े)। वसा: ऊर्जा, सुरक्षात्मक (चमड़े के नीचे की परत, चारों ओर वसायुक्त परत आंतरिक अंग), निर्माण (कोशिका झिल्ली), नियामक (हार्मोन के निर्माण में भागीदारी)।

समूह कार्य 8.याद रखें कि ऑप्टिकल आइसोमेरिज़्म क्या है। कठिनाई के मामले में, रसायन विज्ञान की पाठ्यपुस्तक के पृष्ठ 20 पर सामग्री को "ऑप्टिकल आइसोमेरिज्म के पास है ..." शब्दों के साथ पढ़ें, बच्चों के विश्वकोश से लोकप्रिय विज्ञान पाठ पढ़ें। जीव विज्ञान के ज्ञान के आधार पर चिरल शुद्धता के नियम को समझाने का प्रयास करें।

जीवन की विषमता पर.

यहाँ तक कि जर्मन दार्शनिक इमैनुएल कांट ने भी टिप्पणी की: “मेरे हाथ या मेरे कान के दर्पण में उनके स्वयं के प्रतिबिंब से अधिक क्या हो सकता है? और फिर भी मैं उस हाथ को मूल के स्थान पर नहीं रख सकता जो मैं दर्पण में देखता हूं। प्रोटीन श्रृंखलाएं अलग-अलग अमीनो एसिड से बनी होती हैं, जो दाएं हाथ या बाएं हाथ से भी हो सकती हैं। रासायनिक संरचना में भिन्न न होने के कारण, वे एक-दूसरे से भिन्न होंगे, जैसे कोई वस्तु और उसकी दर्पण छवि। तो: जीवित जीवों के प्रोटीन की संरचना में केवल बाएं हाथ के अमीनो एसिड शामिल हैं! सही रूप सांसारिक जीवन के लिए बिल्कुल हानिकारक हैं। जब पश्चिमी दवा कंपनियों में से एक ने एक दवा जारी की जिसमें दाएं और बाएं दोनों रूप शामिल थे, तो इसका इस्तेमाल करने वाली महिलाओं के बीमार बच्चे पैदा होने लगे।

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कार्बोहाइड्रेट दाएं और बाएं भी हो सकते हैं। जीवित जीवों की संरचना में सभी कार्बोहाइड्रेट सही होते हैं।

चावल। 1. एंजाइमों के कार्य की योजना

सबसे महत्वपूर्ण जीवन प्रक्रियाएँ केवल "दर्पण"-सजातीय वातावरण में ही हो सकती हैं। आख़िरकार, प्रोटीन एंजाइम जो जीवित जीवों में प्रतिक्रिया सुनिश्चित करते हैं, केवल एक ही रूप में ट्यून किए जाते हैं। इसका मतलब यह है कि जीवन को अनिवार्य रूप से दाएं और बाएं की समानता का उल्लंघन करना पड़ा।

उदाहरण के लिए, ग्लूकोज के लिए 16 ऑप्टिकल आइसोमर्स हैं। रासायनिक संश्लेषण में सभी समावयवी पदार्थ एक साथ बनते हैं। वहीं, प्रकृति में केवल ग्लूकोज का संश्लेषण होता है। इसे चिरल शुद्धता का नियम कहा जाता है।

अनुमानित छात्र प्रतिक्रिया.अधिकांश जटिल कार्बनिक यौगिकों में ऑप्टिकल आइसोमर्स होते हैं। ऑप्टिकल आइसोमर्स एक दूसरे की दर्पण छवियां हैं। हालाँकि, चिरल शुद्धता का नियम प्रकृति में संचालित होता है। इसका मतलब यह है कि प्रकृति में आइसोमर्स में से केवल एक ही मौजूद है। जबकि रासायनिक संश्लेषण के दौरान इनका मिश्रण बनता है। हमारी राय में, ऐसा इसलिए होता है क्योंकि प्रकृति में पदार्थों को जैविक उत्प्रेरक - एंजाइमों की मदद से संश्लेषित किया जाता है जो केवल एक विशिष्ट ऑप्टिकल आइसोमर के लिए अनुकूलित होते हैं।

पूर्ण किये गये कार्यों की चर्चा(15-20 मिनट).

अध्यापक. जीवन की घटना का अध्ययन वैज्ञानिकों, जीवविज्ञानियों, पारिस्थितिकीविदों, रसायनज्ञों और भौतिकविदों द्वारा कई शताब्दियों से किया जा रहा है। समूह अब संक्षेप में बताएंगे कि उन्होंने वन्यजीवों के रासायनिक संगठन के बारे में क्या सीखा है।

समूह 1 समझाएगा कि वन्यजीवों के रासायनिक संगठन का क्या मतलब है और क्या जीवित और निर्जीव प्रकृति के बीच इस स्तर पर अंतर हैं। (समूह प्रतिक्रिया). स्लाइड 2.

समूह 2 ने रासायनिक तत्वों के स्तर पर सजीव और निर्जीव प्रकृति के बीच अंतर का पता लगाया और अपने निष्कर्ष प्रस्तुत करने के लिए तैयार है। (समूह प्रतिक्रिया). स्लाइड 3-4.

समूह 3 ने सीखा कि जीवित प्रकृति की रासायनिक संरचना की एकता का सिद्धांत उन कारणों में से एक बन गया है जो लंबे समय तक विकास में बाधा बने रहे कार्बनिक रसायन विज्ञान. और इसे कैसे जोड़ा जा सकता है, इस पर अपने निष्कर्ष हमारे साथ साझा करें। (समूह प्रतिक्रिया). स्लाइड 5.

समूह 4 ने पता लगाया कि अकार्बनिक से कार्बनिक पदार्थों में संक्रमण कैसे होता है। (समूह प्रतिक्रिया). स्लाइड 6.

जीवित जीवों को बनाने वाले कार्बनिक अणुओं के अपने स्वयं के अणु होते हैं विशेषताएँऔर एक विशिष्ट कार्य करें। जीवित जीवों में कार्बनिक यौगिकों के पहले, मुख्य समूह में न्यूक्लिक एसिड - डीएनए, आरएनए शामिल हैं। इन पदार्थों की भूमिका को समूह 5 द्वारा स्पष्ट किया गया था। (समूह उत्तर)। स्लाइड 7.

जीवित जीवों की संरचना में प्रोटीन कार्बनिक यौगिकों के दूसरे समूह से संबंधित हैं। ये इतने महत्वपूर्ण यौगिक हैं कि जीवन की परिभाषाओं में से एक यह है: "जीवन प्रोटीन निकायों के अस्तित्व का एक तरीका है।" और वे इतने महत्वपूर्ण क्यों हैं, समूह 6 ने पता लगाया। (समूह उत्तर)। स्लाइड 8-9.

कार्बनिक यौगिकों के तीसरे समूह में कार्बोहाइड्रेट और वसा शामिल हैं। उनकी भूमिका समूह 7 को ज्ञात है और वे अब हमारे साथ साझा करेंगे। (समूह प्रतिक्रिया). स्लाइड 10-11.

समूह 8 ने उस अनोखी घटना का अध्ययन किया जो प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले कार्बनिक यौगिकों को उनके सिंथेटिक समकक्षों से अलग करती है। अब तक विज्ञान इसके कारणों के प्रश्न का कोई ठोस उत्तर नहीं दे पाया है। और अब हम ग्रुप की राय जानेंगे. (समूह प्रतिक्रिया). स्लाइड 12.

संक्षेपण।शब्द बादल. निष्कर्ष तैयार करें - 1 मिनट।

कक्षा को मुख्य शब्दों के आधार पर पाठ के बारे में संक्षिप्त निष्कर्ष निकालने के लिए आमंत्रित किया जाता है। स्लाइड 13.

निष्कर्ष इस तरह लग सकता है: सभी जीवित जीवों में एक समान रासायनिक संगठन होता है जो उन्हें निर्जीव प्रकृति से अलग करता है। जीवित प्रकृति के मुख्य पदार्थ न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट हैं।

गृहकार्य:§ 9 (पीपी. 63-65), व्यक्तिगत कार्य: मानव शरीर पर अल्कोहल के शारीरिक प्रभाव पर रिपोर्ट।

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रासायनिक अंतर में, सबसे पहले, एसिड के संबंध में पदार्थ की बहुत अधिक स्थिरता (73) - (74) शामिल थी, जिसकी क्रिया के तहत फॉर्मिक एसिड विभाजित नहीं होता है।

सेलूलोज़ II के लिए प्रस्तावित हाइड्रोजन बांड योजनाओं की तुलना। दोनों आरेख इकाई कोशिका तल को दर्शाते हैं।

काइटिन और सेलूलोज़ के बीच रासायनिक अंतर यह है कि इसमें O (2 - H - समूहों को MHCOCH3 - समूहों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

बोरेन और ईथेन के बीच रासायनिक अंतर इसके छह हाइड्रोजन परमाणुओं की गैर-बराबरी है। इस अणु के एनएमआर स्पेक्ट्रम में तीव्रता में भिन्न दो शिखर हैं, जो प्रोटॉन के दो समूहों के एक अलग रासायनिक वातावरण का संकेत देते हैं।

इस प्रकार, ठंडी-लौ और उच्च तापमान ऑक्सीकरण के बीच पाया जाने वाला एकमात्र गुणात्मक रासायनिक अंतर ठंडी-लौ की चमक का कारण नहीं है। चूँकि, इसके अलावा, इस अंतर को ध्यान में रखने से उत्पादों का संतुलन बनता है, इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि कुछ अन्य पक्ष और महत्वहीन (चूंकि इसके बिना भी संतुलन कम हो जाता है) रासायनिक परिवर्तन, जो सामान्य विश्लेषणात्मक तकनीक का उपयोग करके बोधगम्य नहीं है और आरोपित है इसकी विकृति के बिना प्रतिक्रिया के मुख्य पाठ्यक्रम पर, ठंडी-लौ फ्लैश का कारण है।

कई शताब्दियों तक, मुख्य ध्यान पदार्थों के रासायनिक अंतर पर नहीं, बल्कि उनके पर दिया गया था बाहरी संकेत. अल्कोहल में हाइड्रोक्लोरिक एसिड, एथिल अल्कोहल, अमोनियम कार्बोनेट और स्टैनस क्लोराइड जैसे विविध पदार्थ शामिल थे।

में मौजूदा मतभेदों का उल्लेख नहीं है भौतिक गुण(पिघलने और क्वथनांक, धातुओं और उनके पेंटोक्साइड का घनत्व), नाइओबियम और टैंटलम के बीच विशेष रूप से महत्वपूर्ण रासायनिक अंतरों में से, सबसे पहले, नाइओबियम यौगिकों की तुलना में टैंटलम यौगिकों के अधिक बुनियादी गुणों को इंगित करना आवश्यक है। यह अंतर संरचना में समान टैंटलम यौगिकों की तुलना में कुछ नाइओबियम यौगिकों की हाइड्रोलाइज्ड होने की व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण अधिक क्षमता की ओर ले जाता है। नाइओबियम और टैंटलम को अलग करने के सबसे महत्वपूर्ण तरीके इसी पर आधारित हैं।

लेकिन मेंडेलीव की प्रतीत होने वाली अपरिवर्तनीय रूप से खारिज की गई रासायनिक-यांत्रिक अवधारणा की वापसी ड्यूटेरियम (भारी हाइड्रोजन) की खोज और सामान्य, या प्रकाश, हाइड्रोजन से इसके रासायनिक अंतर के संबंध में और भी अधिक स्पष्ट रूप से सामने आई थी। आइसोटोप H1 और H2 के बीच रासायनिक अंतर को केवल उनके द्रव्यमान में अंतर के आधार पर समझाया जा सकता है, क्योंकि उनकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना समान है।

ये दोनों गुण भौतिक हैं। एंटीपोड्स के रासायनिक अंतर (विभिन्न प्रतिक्रियाशीलता) केवल तभी प्रकट होते हैं जब यौगिक उनके साथ बातचीत करते हैं, जिनके अणुओं में समरूपता विमान भी नहीं होता है।

ये दोनों गुण भौतिक हैं। एंटीपोड्स के रासायनिक अंतर (विभिन्न प्रतिक्रियाशीलता) केवल तभी प्रकट होते हैं जब यौगिक उनके साथ बातचीत करते हैं, जिनके अणुओं में समरूपता विमान भी नहीं होता है।

यूरेनियम राल अयस्क और यूरेनाइट के बीच मूलभूत रासायनिक अंतर यह है कि इसमें आमतौर पर दुर्लभ पृथ्वी तत्व और थोरियम बहुत कम मात्रा में होते हैं। इसके अलावा, यूरेनियम राल अयस्क के भंडार के साथ बड़ी संख्या में खनिज भी होते हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण लोहा, तांबा, निकल, कोबाल्ट, सीसा, चांदी और बिस्मथ के सल्फाइड और आर्सेनाइड हैं। यूरेनियम सल्फाइड प्रकृति में नहीं पाए जाते हैं, लेकिन अन्य धातुओं के सल्फाइड आमतौर पर यूरेनियम राल अयस्क के भंडार के पास पाए जाते हैं। इन अवलोकनों के महत्व का आकलन करना मुश्किल है, लेकिन फिर भी वे संकेत देते हैं कि यूरेनियम राल अयस्क का जमाव दौरान हो सकता है शर्तों को कम करना. यूरेनियम राल अयस्क थोड़ा अम्लीय में भी घुल जाता है जलीय समाधान, इसलिए यूरेनियम का द्वितीयक पुनर्वितरण हो सकता है। इस प्रकार, यूरेनियम राल अयस्क (और अन्य प्राथमिक यूरेनियम जमा) की नसें अक्सर ऑक्सीकृत और परिवर्तित उत्पादों के साथ होती हैं, जिन्हें ऊपर द्वितीयक खनिज कहा गया है। ये खनिज ज्यादातर मामलों में फॉस्फेट, सल्फेट्स, आर्सेनेट, कार्बोनेट, ऑक्साइड हाइड्रेट्स और सिलिकेट होते हैं। प्राथमिक यूरेनियम खनिज गहरे या काले रंग के होते हैं, द्वितीयक खनिज हल्के और चमकीले रंगों से पहचाने जाते हैं। तालिका में। 5.4 सबसे आम यूरेनियम खनिजों की सूची देता है।

हालाँकि, आज उपलब्ध आंकड़ों के अनुसार, डायन प्रणाली में संक्रमण के साथ ऊपर चर्चा की गई अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं, जो सुगंधित परिसरों की विशिष्ट नहीं हैं, पेंटाडेनिल परिसरों की अधिक विशेषता हैं। यह उनका मुख्य रासायनिक अंतर है।