Номер 8, 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 8, страница 63.

Условие.

8. Используя доступные информационные источники, найдите и рассмотрите Периодическую систему химических элементов Д. И. Менделеева. Найдите в ней элементы, относящиеся к микро- и макроэлементам. Атомы нескольких химических элементов обладают строением, сходным со строением атомов углерода. Назовите эти элементы. Могли бы они заменить углерод в структуре органических веществ? Ответ обоснуйте и подкрепите известными вам примерами.

Решение.

Решение2.

Решение 3.

8. Макроэлементы — это химические элементы, содержание которых в организме составляет более 0,01%. К ним относятся: кислород (O), углерод (C), водород (H), азот (N), кальций (Ca), фосфор (P), калий (K), сера (S), натрий (Na), хлор (Cl), магний (Mg).

Микроэлементы — это элементы, содержащиеся в организме в очень малых количествах (менее 0,001%). К ним относятся: железо (Fe), цинк (Zn), медь (Cu), йод (I), фтор (F), марганец (Mn), кобальт (Co) и др.

Сходным со строением атома углерода строением обладает кремний (Si). Он, как и углерод, расположен в IVА группе Периодической системы и имеет на внешнем энергетическом уровне четыре валентных электрона, что позволяет ему образовывать четыре ковалентные связи.

Замена углерода кремнием в качестве основы жизни считается крайне маловероятной по ряду фундаментальных причин.

Обоснование:

1. Связь кремний–кремний (Si–Si) значительно слабее связи углерод–углерод (C–C). Поэтому длинные кремниевые цепи (аналоги углеводородов — силаны) неустойчивы, особенно в присутствии воды или кислорода. Углерод же способен образовывать очень длинные и прочные цепи, являющиеся «скелетом» органических молекул.

2. В отличие от углерода, кремний практически не образует стабильных двойных и тройных связей. Это резко ограничивает структурное разнообразие его соединений по сравнению с соединениями углерода.

3. Продукт окисления (аналог дыхания) для углерода — углекислый газ (CO₂), который является летучим и легко выводится из организма. Продукт окисления кремния — диоксид кремния (SiO₂) — это твёрдое, тугоплавкое и нерастворимое в воде вещество (песок). Выведение такого продукта из организма было бы невозможным.

Примеры:

Несмотря на это, существуют кремнийорганические соединения, которые нашли широкое применение. Наиболее известный пример — силиконы. Это полимеры, в которых скелет цепи состоит из чередующихся атомов кремния и кислорода (…–Si–O–Si–O–…). Они используются как герметики, смазки, в косметике и медицине (например, для изготовления имплантатов). Эти соединения демонстрируют способность кремния образовывать сложные полимеры, но их структура и свойства принципиально отличаются от биополимеров (белков, нуклеиновых кислот), и они не могут служить основой для самовоспроизводящихся систем.