Номер C, страница 201 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

C

1. В таблице указано содержание основных химических элементов в земной коре (по массе, в %). Сравните химический состав земной коры и живых организмов. В чем заключаются особенности элементарного состава живых организмов? Какие факты свидетельствуют о единстве живой и неживой природы?

Элемент | Содержание, % | Элемент | Содержание, % | Элемент | Содержание, %

Кислород | 49,13 | Натрий | 2,4 | Углерод | 0,35

Кремний | 26 | Магний | 2,35 | Хлор | 0,2

Алюминий | 7,45 | Калий | 2,35 | Фосфор | 0,125

Железо | 4,2 | Водород | 1 | Сера | 0,1

Кальций | 3,25 | Титан | 0,61 | Азот | 0,04

Сравните химический состав земной коры и живых организмов.

Сравнение химического состава земной коры, представленного в таблице, и живых организмов выявляет как сходства, так и существенные различия.

Сходство заключается в том, что и живые организмы, и неживая природа состоят из одних и тех же химических элементов, встречающихся в периодической системе Д.И. Менделеева. Например, кислород, водород, кальций, калий, магний и другие элементы из таблицы присутствуют как в земной коре, так и в составе живых существ.

Однако количественное соотношение элементов кардинально отличается. В земной коре преобладают кислород ($49,13\%$) и кремний ($26\%$). За ними следуют алюминий ($7,45\%$), железо ($4,2\%$) и кальций ($3,25\%$).

В живых организмах, напротив, около $98-99\%$ массы приходится всего на четыре элемента-органогена: кислород (около $65\%$), углерод (около $18-20\%$), водород (около $10\%$) и азот (около $3\%$). Из этих четырех элементов в земной коре в значительных количествах присутствует только кислород. Углерод, водород и азот, являющиеся основой жизни, содержатся в земной коре в очень малых количествах (соответственно $0,35\%$, $1\%$ и $0,04\%$). Концентрация углерода в живых организмах примерно в 50 раз выше, чем в земной коре.

Такие элементы, как кремний и алюминий, доминирующие в земной коре, в живых организмах содержатся в следовых количествах или практически отсутствуют.

Ответ: Химический состав земной коры и живых организмов схож по качественному набору элементов, но кардинально различается по их количественному содержанию. В живых организмах происходит избирательное накопление легких элементов (углерода, водорода, азота), которые относительно редки в земной коре, в то время как самые распространенные элементы коры (кремний, алюминий) почти не используются живыми системами.

В чем заключаются особенности элементарного состава живых организмов?

Элементарный состав живых организмов имеет несколько ключевых особенностей, отличающих его от состава неживой природы:

1. Преобладание легких элементов. Основу живого вещества составляют четыре элемента — углерод (C), водород (H), кислород (O) и азот (N). Эти элементы относятся к самым легким в периодической таблице и способны образовывать прочные ковалентные связи, что позволяет создавать сложные и стабильные органические молекулы.

2. Ведущая роль углерода. Углерод является структурной основой всех органических соединений (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот). Его уникальная способность образовывать длинные цепи, разветвленные структуры и кольца лежит в основе многообразия форм жизни.

3. Высокое содержание воды. Преобладание кислорода и водорода в живых организмах объясняется высоким содержанием воды ($H_2O$), которая составляет в среднем $70-80\%$ массы клетки. Вода служит универсальным растворителем и средой для биохимических реакций.

4. Избирательность. Живые организмы активно и избирательно поглощают и накапливают необходимые им химические элементы из окружающей среды, поддерживая их концентрацию на определенном уровне, который сильно отличается от их концентрации в неживой природе.

Ответ: Особенности элементарного состава живых организмов заключаются в резком преобладании четырех элементов-органогенов (O, C, H, N), уникальной роли углерода как основы органических молекул, а также в способности избирательно концентрировать из окружающей среды определенные химические элементы в пропорциях, необходимых для жизнедеятельности.

Какие факты свидетельствуют о единстве живой и неживой природы?

О единстве живой и неживой природы свидетельствуют два фундаментальных факта:

1. Общность элементного состава. Самым главным доказательством является то, что живые организмы построены из тех же химических элементов, которые слагают неживую природу (земную кору, атмосферу, гидросферу). Не существует никаких особых «жизненных» элементов, которые встречались бы только в живых организмах. Все атомы в теле любого существа когда-то были частью неживой материи.

2. Участие в круговороте веществ (биогеохимических циклах). Живые организмы являются неотъемлемой и важнейшей частью глобальных циклов перемещения химических элементов на планете. Они постоянно обмениваются веществом и энергией с окружающей средой. Например, в процессе фотосинтеза растения поглощают неорганический углерод (в виде $CO_2$) из атмосферы и воду из почвы, создавая органическое вещество. После отмирания организмов редуценты (бактерии и грибы) разлагают органику, возвращая элементы в неживую природу, делая их вновь доступными для живых существ. Этот непрерывный процесс (круговороты углерода, азота, воды, фосфора и др.) доказывает неразрывную связь и единство всех компонентов биосферы.

Ответ: Единство живой и неживой природы подтверждается тем, что живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и неживые объекты, и включены в непрерывный процесс круговорота веществ в биосфере, обеспечивая постоянный обмен атомами между живым и неживым.