Номер 4, страница 63, часть 1 - гдз по биологии 10 класс учебник Пасечник, Каменский

Часть 1. Глава 4. Химическая организация клетки. §6. Химический состав клетки. Вода и минеральные вещества. Проверьте себя - номер 4, страница 63.

Условие.

4. Покажите на конкретных примерах роль катионов и анионов в обеспечении процессов жизнедеятельности (осморегуляция, создание мембранного потенциала, регуляция работы белков), работы буферных систем.

Решение.

Решение2.

Решение 3.

4. а) Осморегуляция. Катионы (Na⁺, K⁺) и анионы (Cl^-) являются основными осмотически активными веществами во внутриклеточной и внеклеточной жидкостях. Их концентрация определяет осмотическое давление и направление движения воды через клеточные мембраны. Например, в почках реабсорбция ионов Na⁺ и Cl^- в нефронах регулирует объем и концентрацию мочи, поддерживая водно-солевой баланс организма.

б) Создание мембранного потенциала. Разность концентраций ионов K⁺ (больше внутри клетки) и Na⁺ (больше снаружи) по обе стороны клеточной мембраны создает мембранный потенциал покоя. Работа Na⁺/K⁺-насоса активно поддерживает этот градиент. При возбуждении клетки (например, нейрона) происходит быстрое движение ионов Na⁺ внутрь клетки и K⁺ наружу через ионные каналы, что приводит к возникновению потенциала действия — основы для передачи нервного импульса.

в) Регуляция работы белков. Многие катионы выполняют роль кофакторов ферментов или регуляторов их активности. Например, катионы Ca²⁺, связываясь с белком тропонином, инициируют процесс мышечного сокращения. Катионы Mg²⁺ необходимы для работы многих ферментов, участвующих в энергетическом обмене, в частности, они связываются с АТФ, образуя активный комплекс Mg-АТФ. Катионы Zn²⁺ входят в состав активного центра фермента карбоангидразы.

г) Работа буферных систем. Анионы слабых кислот являются ключевыми компонентами буферных систем, поддерживающих pH биологических жидкостей. Например, бикарбонатная буферная система крови состоит из угольной кислоты (H₂CO₃) и бикарбонат-аниона (HCO₃^-). При поступлении в кровь избытка ионов H⁺ (закислении) они связываются анионом HCO₃^-, а при их недостатке (защелачивании) угольная кислота диссоциирует, высвобождая H⁺. Фосфатная буферная система (H₂PO₄^- / HPO₄^2-) играет важную роль в поддержании pH внутри клеток и в моче.