Общие свойства органических веществ биология 5 класс: Химические вещества в клетке. Биология, 10 класс: уроки, тесты, задания.

Содержание

Химические вещества в клетке. Биология, 10 класс: уроки, тесты, задания.

1. Химические элементы клетки

Сложность: лёгкое

2
2. Гидрофильные и гидрофобные вещества

Сложность: лёгкое

2
3. Структура молекулы белка

Сложность: лёгкое

2
4. Ускорители процессов в клетке

Сложность: среднее

3
5. Углеводы и липиды

Сложность: среднее

3
6. Роль воды в клетке

Сложность: среднее

3
7. Нуклеиновые кислоты

Сложность: лёгкое

1
8. Нуклеотиды

Сложность: среднее

3
9. Роль минеральных веществ в клетке

Сложность: среднее

3
10. Мономеры органических веществ

Сложность: сложное

3

Технологическая карта урока биологии 5 класс по теме «Химический состав клетки»

Технологическая карта урока

ФИО: Ершова А. Л., учитель биологии и химии МКОУ Чесменская СОШ Бобровского района Воронежской области

Класс: 5

Предмет: биология

Автор УМК: И.Н. Пономарева, И.В Николаев, О.А. Корнилова « Биология 5 класс» М., изд.центр « Вентана-Граф» 2015г.

Урок № 6

Тема урока « Химический состав клетки».

Тип урока: урок открытия новых знаний

Технология построения урока: развивающее обучение, здоровьесберегающие технологии.

Цель: Изучить химический состав клетки, выявить роль неорганических и органических веществ.

Задачи:

образовательные: знать о химическом составе клетки, а так же о роли органических веществ в жизнедеятельности клетки.

развивающие: анализировать, сравнивать и обобщать факты; устанавливать причинно-следственные связи; определять органические вещества в клетках растений с помощью лабораторных опытов; уметь организовать совместную деятельность; уметь выражать свои мысли.

воспитательные: осознанно достигать поставленную цель; воспитывать положительное отношение к совместному труду

Планируемые результаты учебного занятия:

Предметные:

знать химический состав клетки;

рассмотреть разнообразие веществ и их роль в клетке;

уметь отличать неорганические вещества от органических.

Метапредметные:

регулятивные: самостоятельно определять цель учебной деятельности, искать пути решения проблемы и средства достижения цели; участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться мнением товарища и высказывать свое.

коммуникативные: обсуждать информацию в рабочей группе; и уметь выслушать товарища; выражать свои идеи и мысли.

познавательные: работать с учебником; находить отличия; составлять схемы — опоры; работать с информационными текстами; объяснять значение новых слов; сравнивать и выделять признаки; уметь использовать графические организаторы, символы, схемы для структурирования информации.

Личностные:

осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию;

устанавливать связь между целью и ее результатом;

оценивать свой вклад в работу группы.

Формирование УУД:

Познавательные УУД

Продолжить формирование умения работать с учебником.

Продолжить формирование умения находить отличия, составлять схемы-опоры, работать с информационными текстами, объяснять значение новых слов, сравнивать и выделять признаки.

Продолжить формирование навыков использовать графические организаторы, символы, схемы для структурирования информации.

Коммуникативные УУД

Продолжить формирование умения самостоятельно организовывать учебное взаимодействие при работе в группе.

Продолжить формирование умения слушать товарища и обосновывать свое мнение.

Продолжить формирование умения выражать свои идеи и мысли.

Регулятивные УУД:

Продолжить формирование умения самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель учебной деятельности, выдвигать версии.

Продолжить формирование умения участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением, высказывать свое.

Продолжить формирование умения определять критерии изучения химического состава клетки.

Продолжить формирование навыков в диалоге с учителем, совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки.

Продолжить обучение основам самоконтроля, самооценки и взаимооценки.

Личностные УУД

Создание условий к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и самопознанию.

Осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию.

Устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом.

Оценивать собственный вклад в работу группы.

Формы работы: индивидуальная, фронтальная, групповая.

Методы: частично-поисковый.

Информационно-технологические ресурсы: учебник, рабочая тетрадь, таблицы по биологии « Строение клетки» и «Химический состав клетки», клубень картофеля, семена подсолнечника и огурца, мука, вода, раствор йода, марля, микролаборатория.

Основные термины и понятия: Химические элементы, химические вещества. Химические вещества клетки: неорганические и органические. Минеральные соли. Органические вещества: белки, жиры, углеводы.

Ход урока

1.Мотивация

Начинается урок,
Надеюсь, он пойдет вам впрок.
Постарайтесь все понять,
Учитесь тайны открывать,
Ответы полные давать,
Чтоб за работу получать
Только лишь отметку «пять»!

Не беда, что идти далеко,

Не боимся, что путь будет труден,

Никогда не давались легко

Достижения людям.

***

Прошу, Вас, присаживайтесь. Я рада видеть вас. На сегодняшнем занятии нам предстоит изучить нечто очень интересное из курса биологии и тему нашего урока ……. Вы позже назовете сами.

А сейчас я хочу напомнить вам наши занятия по внеурочной деятельности клуба «МикроЛаб» в прошедшем учебном году и показать пару опытов. Внимание! ( показательные опыты)

Сода с раствором уксуса → «шипение» — выделение пузырьков газа.

В раствор марганцовки добавить раствор перекиси водорода → обесцвечивание раствора.

Что же произошло? (превращение)

И это действительно так. Одно вещество превратилось в другое. Наука, которая изучает вещества и их превращения это ……………….( химия)

«Химия вокруг нас» — это вы слышали, используя бытовые предметы, такие как мыло, гели, шампуни и многое другое. Но и мы с вами тоже состоим из химических элементов. Что же получается, что химия не только вокруг, она и… (внутри любого организма).

Верно. А теперь попробуем сформулировать тему нашего урока, но для этого вспомните «золотое правило» биологии: Все живое состоит из ………. (клеток). Используя два термина — химия и клетка, попробуйте назвать тему

( версии детей). Правильно.

Проговоренная тема записывается на доске, ребята пишут в тетрадях.

« Химический состав клетки» — тема нашего урока.


 

II. Актуализация пройденного материала

Мы уже изучили строение клетки, рассмотрели, чем отличаются клетки растительного и животного организма. Давайте вспомним и проверим наши знания ( на столах учащихся лежат листы с заданиями).

Ребята работают по индивидуальным карточкам (тестовые задания с выбором одного правильного ответа), самостоятельно проверяют ответы, анализируют их. ( Приложение 1)

    Карточка 1.

    Растительная клетка отличается от клетки животного наличием органоида:

      А) рибосома Б) митохондрия В) хлоропласт Г) лизосома

      Клеточная стенка имеется у клетки:

        А)растительной Б) бактериальной В) животной

        Органоид, который является источником энергии:

          А) аппарат Гольджи Б) вакуоль В) митохондрия Г) ядро

          Для какой клетки характерен процесс фагоцитоза:

            А)вирус Б) животной В) растительной Г) бактерии

            Как называется внутренняя среда клетки, в которой происходят обменные процессы:

              А) цитоплазма Б) ядро В) ЭПС Г) рибосома.


               

              Карточка 2.

              Выбери правильный ответ

                Клеточная оболочка не характерна для:

                  А) растений Б) грибов В) животных

                  2. Растительная клетка отличается от животной клетки наличием:

                  А) хлоропластов Б) рибосом В) митохондрий

                  2. Допиши предложение

                  Для передвижения некоторые одноклеточные животные используют приспособления в виде …………….

                  (ложноножки или псевдоподии, реснички, жгутики)

                  Карточка 3

                  Дайте определения органоидам по их функциям:

                  А) ограничивает клетку от окружающей среды -_______________________________

                  Б) служит «энергетической станцией» клетки — _______________________________

                  В) отсутствует в животной клетке -_________________________________________

                  Г) служит транспортной системой клетки -__________________________________

                  Д) является центром деления клетки — ________________________________________

                  Е) синтезирует белки — ____________________________________________

                  2. Один ученик работает у доски с кроссвордом «Строение клетки»

                  Ответь на вопросы кроссворда.

                  Из выделенных букв необходимо составить ключевое слово.

                   

                  Л

                                   

                  1.Какие структуры  придают растительной клетке зелёный цвет? (слово во множественном числе)

                  2.  Группа клеток, сходных по строению и функциям.

                   

                   

                  К

                   

                   

                   

                   

                   

                   

                  3. С помощью чего можно рассмотреть клетки живых организмов?

                  4. Тонкая эластичная структура клетки, ограничивающая её снаружи.

                  5.Полость с клеточным соком, содержащим  запас воды  и растворённые в ней вещества.  

                     

                  Т

                               

                             6. Вязкое, полужидкое вещество внутри клетки.

                  Ключевое слово:__________________________

                  III. Актуализация нового материала

                  Ребята, ознакомьтесь с текстом своих учебников на стр. 25-26 и попробуйте самостоятельно в тетрадях составить схему « Вещества клетки» (Приложение 2)

                  ВЕЩЕСТВА КЛЕТКИ

                  Неорганические вещества Органические вещества

                  1. ______________________ 1.________________________

                  2.___________________________________ 2.________________________

                  3.________________________

                   

                  Мы с вами говорили о том, что все живое на Земле имеет клеточное строение. И что их клетки имеют сходное строение ( есть небольшие исключения). Оказывается, кроме сходства в строении. Для всех клеток характерен одинаковый химический состав.

                  Вещества, из которых состоят клетки разнообразны. Из 113, имеющихся в природе химических элементов в составе клеток можно найти 80. Но большинство этих элементов встречаются в виде химических веществ. Из чего же состоят химические вещества? (из атомов). Все вещества клетки можно разделить на органические и неорганические.

                  Неорганические вещества – это вода и минеральные соли. Вы, наверное, слышали, что человек на 80% состоит из воды, а в клетках растений ее – около 60 %.

                  Демонстрационные опыты, доказывающие присутствие воды в клетках растений:

                    1. Прокаливание семян

                    Положим в пробирку сухие семена огурца и прокалим их на огне спиртовки. На стенках пробирки мы увидим капельки воды, которая выделяется при нагревании из клеток.

                    2. Взвешивание

                    Взять два одинаковых по массе листа капусты. Один из них высушили. Зачем? Как вы думаете? (совершенно верно, чтобы вода испарилась из клеток растения). Давайте взвесим эти два листа и посмотрим, сколько же там было воды.

                    Используя результаты опытов и прочитанный вами материал учебника, сделаем вывод и его запишем в тетради.

                    Роль воды в клетке:

                    Вода обеспечивает транспорт веществ в клетке.

                    Входит в состав цитоплазмы.

                    Составляет основу клеточного сока.

                    Кроме воды в составе клетки можно обнаружить и минеральные соли, так же относящиеся к неорганическим веществам клетки.

                    Минеральные соли составляют около 1 % массы клетки, но их значение также велико.

                    Чаще всего в растительных клетках встречаются соединения азота, фосфора, натрия, калия и др.элементов. Некоторые растения способны накапливать разные минеральные вещества ( химические элементы)

                    *водоросли – накапливают йод, поэтому некоторым людям, испытывающим недостаток этого химического элемента, рекомендуют есть ламинарию – «морскую капусту»;

                    * по месту распространения лютиков можно судить о присутствии в почве элемента лития;

                    * хвощ растет на кислых почвах ( наличие в почве элемента водорода).

                    Демонстрационный опыт по определению наличия минеральных веществ и химических элементов в клетках растений и животных.

                        1. Давайте сожжем сухой лист капусты ( из первого опыта). Что же осталось в чашке? Верно, зола – это и есть минеральные вещества.

                          Кусочек скорлупы куриного яйца положим в пробирку и прильем раствор уксусной кислоты. На поверхности скорлупы появились пузырьки , выделяется какое-то газообразное вещество. Что же это?

                      Проверить можно с помощью горящей лучинки, которую можно поднести к отверстию пробирки. Она погаснет, а это значит, что выделяющиеся пузырьки – это углекислый газ ( свойства которого вы знаете из курса внеурочной деятельности – газ, который не поддерживает горение). В формуле углекислого газа есть два элемента – углерод и кислород, которые входят в состав клеток животных.

                      Опять сделаем вывод и запишем его в тетради, используя стр. 26-27 учебника и результаты опыта.

                      Роль минеральных солей в клетке

                      1.Они необходимы для нормального обмена веществ между клеткой и средой;

                      2. В состав минеральных солей входят атомы химические элементов.

                      3. Химические элементы, которые содержатся в клетке:

                      калий, водород, фосфор, углерод, кальций, сера, кислород и азот.
                       

                      Итак, вода и минеральные соли входят в состав неживой природы. Но, между химическим составом живых организмов и неживой природой существует единство).

                      Кроме неорганических веществ, в состав клетки входят органические вещества — вещества, состоящие из углерода, водорода, кислорода и азота. Эти вещества содержатся или производятся живыми организмами. К этим веществам относят белки, жиры, углеводы.

                      Используя стр.27 учебников, самостоятельно заполните таблицу ( образцы на столе у каждого учащегося)

                      « Органические веществами клетки». (Приложение 3)

                      Вещество

                      Значение

                      Белки

                       

                      Углеводы

                       

                      Жиры

                       


                       

                      А сейчас, вы сами продолжите исследования.

                      Лабораторные опыты (выполняются в малых группах, инструкции по выполнению работы и отчет «старшего» группы). (Приложение 4)

                      Группа 1.

                      Опыты, доказывающие наличие углеводов в клетке растения.

                      Определение крахмала

                      А) На клубень картофеля капните йод. Что наблюдаете?

                      Б) Для этого возьмите стаканчик, налейте в него немного воды, приблизительно треть и опустите туда комочек теста, завернутый в марлю. Поболтайте его в стаканчике.

                      Что вы наблюдаете? (Помутнение воды)

                      Отлейте немного воды в стаканчик и накапайте туда раствор йода.

                      Что наблюдаете? (Раствор посинел)

                      Какой вывод мы можем сделать? (В клетках растений содержится крахмал, который синеет при действии йода)

                      В каких органах растений мы чаще всего обнаружим крахмал?

                      Как вы думаете, из чего получают сахар? (правильно, из сахарного тростника или свеклы)

                      А что такое тростник и свекла? (Растения)

                      Какой вывод мы можем сделать, опираясь на эти знания? (Действительно, в клетках растений содержится сахар)

                      Роль углеводов в клетке:

                      Крахмал и сахар являются основными запасными веществами для обеспечения энергией растения.

                      Кроме крахмала и сахара в состав клеток растений входит целлюлоза или клетчатка.

                      Где в клетке мы ее обнаружим? (клеточная оболочка)

                      Как вы думаете, а какую роль это вещество играет? (Придает прочность и упругость различным частям растений)


                       

                      Группа 2

                      Опыт, доказывающий наличие белка в клетке растения.

                      Аккуратно выньте комочек теста и рассмотрите его, развернув марлю, потрогайте его пальцем.

                      Что чувствуете? (скользкое, клейкое)

                      Когда сомкнете пальцы что чувствуете? (пальцы склеиваются). Правильно, это выделяется из теста белок – клейковина. Он содержится в клетках пшеницы, ржи и других злаков. Благодаря этому белку человек может из муки получать тесто и печь хлеб и пироги.

                      Группа 3

                      Опыт, доказывающий наличие жира в клетке растения.

                      Возьмите салфетку между листочками положите несколько семечек подсолнечника. Обратной стороной карандаша или ручки раздавите семена.

                      Что наблюдаете? (Появляется жирное пятно на бумаге)

                      Какой можно сделать вывод? (В клетках растений содержится масло-жир)

                      Человек с давних пор использует растения, в которых содержится в большом количестве жир. Эти растения называют масличными.

                      Какие масличные растения вам известны?

                      Как вы думаете, в каких частях растения чаще всего накапливается жир?

                      Почему именно в семенах наибольшее накапливание жира?

                      Роль жира в клетках: жир накапливается для питания зародыша семени при прорастании семян.


                       

                      VI. Закрепление по эталону

                       

                      Биологический диктант: (Приложение 5)

                      1.Какое вещество используют для определения содержания крахмала. ( йод)

                      2.Одно из органических веществ, которое в клетке используется как вещество запаса. (сахар)

                      3.Химический элемент, содержание которого в клетке 17%. (углерод)

                      4.Вещество-углевод, можно обнаружить в клубнях картофеля. (крахмал)

                      5.Общее название солей, содержащихся в клетке. (минеральные)

                      6.Органические вещества, необходимые в клетке для получения энергии.(жиры)

                      7.Группа веществ, к которым относятся вода и минеральные соли. (неорганические)

                      8.Органические вещества, играющие большую роль во всех жизненных процессах клетки. (белки)

                      9.Что мы получим, добавив к размолотым зернам пшеницы воду? (тесто)

                      10.Растительный белок, оставшийся после промывания теста. (клейковина)

                      11.Цвет воды с крахмалом после добавления раствора йода. (синий)

                      12.Часть картофеля, в которой при проведении лабораторной работы мы обнаружили крахмал. (клубень)

                      Вставьте пропущенные буквы:

                      Кисл…род, в…д…род, б…лки, угл…воды, м..н..ральные соли, ж…ры.

                      V. Рефлексия.

                      Проверка уровня понимания учебного материала, психологического состояния учащихся после урока по вопросам:

                      Все ли вам было понятно в течение урока?

                      Какая часть урока показалась самой интересной?

                      Какая часть урока вызвала затруднение?

                      Какое у вас настроение после урока?

                      Подведение итогов с помощью стихотворения:

                      Из элементов химических состоят вещества.

                      И в клетках различных творят чудеса.

                      Кипит там работа.

                      Идут превращения,

                      Названье таким превращеньям — явления.

                      И создают вещества органические,

                      Процессы те сложные, по сути химические.

                      VI. Домашнее задание.

                      Всем учащимся: §6, вопросы на странице 27, в рабочей тетради задание 5-7 на странице 41-42.

                      На выбор:

                      Изучите этикетки продуктов питания растительного происхождения и найдите информацию о содержании белков, жиров и углеводов. Выясните, какие продукты наиболее богаты этими веществами. Результаты исследования запишите в тетрадь.

                      Используя Интернет или дополнительную литературу, проведите исследование и сделайте краткие сообщения о том, какие масличные растения используют люди в разных странах?

                      Используя Интернет или дополнительную литературу, проведите исследование и сделайте краткие сообщения о том, какие растения используют люди в разных странах для производства сахара, кроме сахарного тростника и сахарной свеклы?

                        Используемая литература:

                          1. Биология. 6 класс. Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники. Методическое пособие для учителя. – Воронеж: ИП Лакоценина Н.А., 2011. – 192с.

                            Пономарёва И.Н. Биология 5 класс: методическое пособие. — Москва: Вентана — Граф, 2013.

                          Приемная комиссия БГМУ

                          ПРОГРАММЫ ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ЭКЗАМЕНОВ ДЛЯ ПОСТУПАЮЩИХ В БГМУ

                           

                          ПРОГРАММА ПО ХИМИИ

                           

                          Общие указания

                          На экзамене по химии поступающий в ВУЗ должен:

                          — показать знание основных теоретических положений химии как одной из важнейших естественных наук, лежащих в основе научного понимания природы;

                          — уметь применять теоретические положения химии при рассмотрении классов неорганических и органических веществ и их соединений;

                          — уметь раскрывать зависимость свойств веществ от их состава и строения;

                          — знать свойства важнейших веществ, применяемых в народном хозяйстве и в быту;

                          — понимать научные принципы важней­ших химических производств (не углубляясь в детали устройства различной ап­паратуры)

                          — решать типовые и комбинированные задачи по основным разделам химии.

                                   На экзамене можно пользоваться следующими таблицами:

                          — «Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева»,

                          — «Растворимость оснований, кислот и солей в воде»,

                          — «Электрохимический ряд стандартных электродных потенциалов».

                                   При решении задач разрешается пользоваться калькулятором.

                           

                          Теоретические основы химии.

                           

                           Предмет и задачи химии. Место химии среди естественных наук.

                          1. Основные понятия химии.

                          Основы атомно-молекулярного учения. Понятие атома, элемента, вещества. Простое вещество, сложное вещество. Понятие об аллотропных модификациях.  Относительная  атомная  и относительная молекулярная масса.  Стехиометрия: закон сохранения массы вещества, постоянство состава. Моль.  Молярная масса. Закон Авогадро и его следствие. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Явления физические и химические. Валентность и степень окисления.

                          2. Периодический закон  и периодическая система элементов Д.

                          И. Менделеева. Строение атома. Химическая связь. Строение вещества.

                          Строение ядер и электронных оболочек атомов химических элементов (s-, p-, d-элементов).  Периодический закон   химических  элементов  Д.И. Менделеева и строение периодической системы. Изотопы.  Характеристика отдельных  химических  элементов  главных  подгрупп  на основании  положения в периодической системе и строения атома. Значение периодического  закона  для понимания научной картины  мира, развития  науки  и техники.

                          Виды химической связи:   Ковалентная (полярная и неполярная), ионная,  металлическая, водородная. Механизм образования и примеры соединений. Модель гибридизации орбиталей. Агрегатные состояния веществ, вещества аморфные и кристаллические. Типы кристаллических решеток.

                          3. Основные закономерности протекания химических реакций.

                          Классификация химических   реакций:  реакции  соединения, разложения, замещения, ионного  обмена. Окислительно–восстановительные  реакции,  важнейшие  окислители и восстановители. Электролиз. Тепловые эффекты  химических  реакций.   Термохимические уравнения. Закон Гесса и следствия из него.  Скорость  химических реакций.  Зависимости  скорости  от природы реагирующих  веществ, концентрации,  температуры.  Катализ.  Обратимость  химических реакций.  Химическое равновесие и условия его  смещения.

                          4. Растворы.  Электролитическая диссоциация.

                          Растворы.    Растворимость  веществ.   Зависимость  растворимости веществ  от их природы,   температуры,  давления. Типы растворов. Выражение состава раствора (массовая доля, объемная доля, молярная концентрация). Значение  растворов в промышленности, медицине, быту.   Электролитическая  диссоциация.  Степень  диссоциации.   Сильные  и слабые  электролиты.   Ионные уравнения реакций.

                           

                          Неорганическая химия.

                           

                          1. Основные  классы  неорганических  соединений.

                          Оксиды,  кислоты, гидроксиды,  соли: классификация, номенклатура,  способы получения и свойства. Амфотерность. Гидролиз солей.

                          2. Неметаллы.

                          Водород, его химические и физические свойства.

                          Вода.  Физические, химические свойства.  Кристаллогидраты. Значение воды в  промышленности, сельском хозяйстве, быту, природе. Охрана водоемов от загрязнения.

                          Общая характеристика  элементов  YII  группы главной подгруппы.  Хлор. Физические, химические свойства.   Свойства и способы получения  галогеноводородов, галогенидов, кислородсодержащих соединений хлора.

                          Общая характеристика элементов главной подгруппы  YI группы.  Кислород, его получение, сравнение физических и   химических  свойств кислорода и озона.  Окислительно–восстановительные  реакции с участием пероксида водорода. Сера,  ее физические и химические свойства.  Соединения серы:   сероводород,   оксиды серы (IY, YI).  Серная и сернистая кислоты, их свойства,  соли серной и сернистой кислот. Производство серной кислоты.

                          Общая характеристика  элементов  Y  группы главной подгруппы.  Азот.   Физические и химические свойства. Свойства аммиака и солей аммония, оксидов азота (I, II,  IY), азотистой кислоты и нитритов, азотной кислоты и нитратов. Производство  аммиака и азотной кислоты.  Фосфор, его  физические и химические свойства. Свойства соединений фосфора: фосфороводорода, фосфидов, оксида фосфора (Y), фосфорной кислоты и фосфатов.

                          Общая характеристика  элементов  IY  группы главной подгруппы.  Углерод, его  аллотропные  модификации, физические и  химические  свойства.. Свойства соединений углерода:   оксидов (II,  IY),   угольной кислоты и ее солей.  Свойства кремния, оксида кремния, кремниевой кислоты и силикатов.

                          3. Металлы.

                          Положение в периодической системе.  Особенности строения атомов металлов. Металлическая связь.  Характерные  физические и химические свойства. Электрохимический  ряд  напряжений  металлов. Коррозия металлов.

                          Общая  характеристика IА-  и  IIА-  групп  периодической системы. Свойства натрия, калия, кальция и магния и их соединений. Жесткость воды и способы ее устранения. Свойства  алюминия и его  соединений. Свойства  железа, оксидов,  гидроксидов и солей железа (II и III).   Природные  соединения железа.  Свойства перманганата калия: восстановление перманганат иона в кислой, нейтральной и щелочной средах.

                          Медико-биологическое значение соединений указанных металлов.

                           

                          Органическая химия.

                           

                          1. Теоретические положения органической химии.

                          Основные    положения теории  химического  строения А.М. Бутлерова.   Зависимость  свойств веществ от химического  строения. Виды изомерии.  Электронная  природа  химических  связей в молекулах  органических  соединений, способы разрыва  связей, понятие о свободных  радикалах.

                          2. Основные классы органических соединений.

                                   Углеводороды.

                          Гомологический ряд  предельных  углеводородов, их  электронное и пространственное  строение  (sp3-гибридизация).    Номенклатура, физические   и  химические  свойства, способы получения  предельных  углеводородов.  Циклоалканы. 

                          Гомологический ряд  этиленовых  углеводородов.  Двойная  связь: σ–  и  p – связи, sp2–гибридизация. Изомерия  углеродного  скелета и положение двойной связи.  Номенклатура этиленовых  углеводородов. Физические и химические свойства, способы получения.  Природный каучук, его  строение и свойства.

                                   Гомологический ряд ацетиленовых углеводородов.  Тройная  связь, sp–гибридизация.    Номенклатура, физические   и  химические  свойства, способы получения.  Получение  ацетилена  карбидным  способом  и из  метана.

                          Ароматические углеводороды (арены). Бензол,  электронное и пространственное строение, химические свойства. Гомологи бензола. Понятие о взаимном влиянии атомов на примере толуола.

                          Природные источники  углеводородов: нефть,  природный  газ  и попутные  нефтяные  газы, уголь. Фракционная  перегонка нефти. Крекинг. Ароматизация нефтепродуктов. Охрана  окружающей среды  при  нефтепереработке.

                          Кислородсодержащие соединения.

                          Спирты, их  строение. Номенклатура, химические  свойства, способы получения  спиртов.  Многоатомные спирты, номенклатура, особые свойства (этиленгликоль, глицерин). Ядовитость  спиртов,    их  губительное действие на организм  человека. Фенол, его  строение, физические и химические свойства  фенола. 

                          Альдегиды, их строение.  Номенклатура, физические и химические  свойства.  Получение и применение муравьиного и уксусного альдегидов. Понятие о кетонах.

                          Карбоновые  кислоты, их    строение.  Карбоксильная  группа,  взаимное влияние карбоксильной группы и углеводного  радикала.   Физические и химические свойства  карбоновых  кислот. Муравьиная, уксусная,  стеариновая,   олеиновая, бензойная кислоты.  Получение и применение  карбоновых  кислот. Сложные эфиры.   Строение,  химические  свойства. Реакция этерификации.

                          Азотсодержащие соединения.

                                   Амины алифатические и ароматические, их строение. Номенклатура, химические  свойства, способы получения  аминов.

                                   Аминокислоты. Строение, химические свойства, изомерия.

                            Понятие  об  азотсодержащих  гетероциклических  соединениях  на примере   пиридина и пиррола.

                          3. Важнейшие природные соединения.

                            Жиры, строение, химические свойства, их роль в природе. 

                          Углеводы: строение и свойства глюкозы, рибозы, дезоксирибозы, сахарозы, крахмала  и целлюлозы.  Применение  целлюлозы и её  производных.  Понятие об  искусственных  волокнах.

                          Синтез  пептидов,  их  строение. Строение,  структура и свойства белков.  Успехи в изучении и синтезе белков. Значение микробиологической промышленности.  Строение  нуклеотидов и полинуклеотидов.  Различие в строении РНК и ДНК.    Биологическая роль указанных классов соединений.

                           

                          Типовые расчетные задачи

                           

                          1. Вычисление массовой или объемной доли компонента.

                          2. Вычисление молярной концентрации.

                          3. Вычисление относительных плотностей веществ в газообразном состоянии.

                          4. Вычисление объема газообразного вещества известной массы или известного количества при нормальных условиях.

                          5. Установление молекулярной формулы вещества по массовой доле элементов или по массам продуктов сгорания.

                          6. Вычисление массы (объема, количества вещества) одного из участников реакции по известной массе (объему, количеству вещества) другoгo участника реакции.

                          7. То же, с предварительным нахождением, какое из веществ вступает в реакцию полностью.

                          8. То же, с учетом выхода продукции реакции в процентах от теоретически возможного.

                          9. То же, с учетом массовой доли примесей в реагенте.

                          10. Определение состава соли (кислая или средняя) по массам веществ, вступающих в реакцию.

                          11. Определение состава двухкомпонентной смеси по массам веществ, образующихся в ходе одной или нескольких реакций.

                          Все расчетные задачи могут быть как в прямом, так и в обратном вариантах (например, расчет массовой доли вещества по его массе и известной массе раствора или же расчет массы вещества по известной массовой доле и массе раствора). Сложные задачи включают в себя две или больше перечисленных типовых задач.

                                      

                           

                           

                          Рекомендуемая литература:

                          1. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия для 8–11 классов. М.: «Просвещение», 2011.

                          1. Гузей Л.С. и др. Химия для  8-11 классов. М., «Дрофа», 2004.
                          2. В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко,  А.А. Дроздов, В.В. Лунин. Химия для 8-11 классов. М.: Дрофа, 2008
                          3. Габриелян О.С. Химия для  8-11 классов. М., «Дрофа», 2005.
                          4. Гольдфарб Я.Л., Ходаков Ю.Б., Додонов Ю.Б. Сборник задач и упражнений по химии. — М.: «Дрофа», 2005.
                          5. Е.А. Еремина, О.Н. Рыжова Справочник школьника по химии. Еремина М.: Издательство «Экзамен», 2006.

                               Дополнительная  литература:

                                1. Хомченко Г.П. Химия для поступающих в ВУЗы. М.: «Высшая школа», 2003.

                                2. Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Задачи по химии для поступающих в ВУЗы.  М. , «Высшая школа», 2005.

                                3. Кузьменко Н.Е., Магдесиева Н.Н., Еремин В.В. Задачи по химии для абитуриентов. Курс повышенной сложности. – М: «Высшая школа», 2004.

                              4. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Химия для школьников старших классов и  поступающих в ВУЗы. М., «Дрофа», 2008.

                              5. Егоров А.С., Дионисьев В.Д., Ермакова В.К. и др. Химия. Пособие – репетитор. Ростов-на-Дону, «Феникс», 2006.

                           

                           

                          Программа вступительных испытаний по биологии

                           

                          1. Биология как наука.

                          Биология — наука о живой природе. Вклад биологии в формирование современной научной картины мира и общей культуры личности. Значение биологической науки для сельского хозяйства, промышленности, медицины, охраны природы. Методы биологии. Уровни организации живого: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный, биосферный. Свойства живых систем: особенности химического состава, обмен веществ и энергии, открытость, рост, самовоспроизведение, наследственность и изменчивость, раздражимость, саморегуляция; их проявление уживотных, растений, грибов и бактерий.

                          2. Строение и функционирование клетки.

                          Основные положения клеточной теории, ее значение в современной науке. Клетка — структурная и функциональная единица живого. Клеточное строение организмов как отражение единства живой природы.

                          Химический состав клеток. Содержание химических элементов в клетке. Вода, минеральные соли и другие неорганические вещества, их роль в жизнедеятельности. Особенности структуры и функции органических веществ: белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот в связи с их функциями. Строение и функции органоидов клетки; взаимосвязь этих компонентов как основа ее целостности.

                          Многообразие клеток. Прокариотные и эукариотные клетки. Особенности строения клеток растений, животных и грибов. Вирусы — неклеточные формы. Роль вирусов как возбудителей заболеваний, их профилактика.

                          Клеточный метаболизм и его составляющие — ассимиляция (анаболизм) и диссимиляция (катаболизм). Пластический и энергетический обмен. Ферменты, их свойства и роль в метаболизме. Основные этапы пластического обмена. Репликация ДНК. Гены. Генетический код и его свойства. Транскрипция. Трансляция. Роль матричных процессов  в  реализации наследственной информации. Автотрофные и гетеротрофные организмы. Этапы фотосинтеза и роль хлорофилла в этом процессе. Биосферное значение фотосинтеза. Хемосинтез. Основные этапы энергетического обмена. Брожение и клеточное дыхание, метаболическая роль кислорода. Роль АТФ в энергетическом и пластическом обмене. Взаимосвязь энергетического и пластического обмена.

                          3. Размножение и индивидуальное развитие организмов.

                          Деление клетки — основа роста, развития и размножения организмов. Митоз и мейоз — основные способы деления эукариотной клетки. Интерфаза. Этапы митоза и мейоза. Значение митоза и мейоза. Половое и бесполое размножение, их роль в природе. Способы бесполого размножения у животных, растений и грибов. Развитие половых клеток. Оплодотворение у животных и растений. Двойное оплодотворение — особенность цветковых растений. Чередование полового и бесполого поколений (гаметофита и спорофита) у растений.

                          Онтогенез –  индивидуальное развитие организма, основные этапы онтогенеза. Эмбриональное и постэмбриональное развитие. Основные этапы развития зародыша (на примере животных). Прямое развитие и развитие с метаморфозом (непрямое). Понятие жизненного цикла.

                          4. Основы генетики и селекции.

                          Генетика — наука о наследственности и изменчивости организмов. Основные методы генетики. Гибридологический анализ, моно-, ди- и полигибридное скрещивание. Основные понятия генетики: ген, аллель, признак, гомозигота и гетерозигота, доминантность и рецессивность, генотип, фенотип и норма реакции. Законы  наследственности, установленные Г. Менделем, и условия их  выполнения. Цитологические основы выполнения законов Г.Менделя. Полное  и  неполное доминирование.

                          Хромосомная  теория  наследственности.  Сцепленное  наследование  и  его цитологические основы, нарушение сцепления. Кроссинговер (перекрест хромосом) и его  значение. Генетическое  определение  пола, половые  хромосомы  и  аутосомы, наследование признаков, сцепленных с полом. Генотип  как  целостная  исторически  сложившаяся  система.  Понятие  о взаимодействии и множественном  действии  генов.  Роль  генотипа  и факторов  внешней среды в формировании фенотипа.

                          Формы изменчивости организмов: модификационная и наследственная  изменчивость,  мутационная  и  комбинативная  изменчивость,  их  роль  в природе.  Причины  мутаций.  Влияние  окружающей  среды  на  мутационный  процесс, мутагены.  Главные  источники  комбинативной  изменчивости:  независимое  поведение гомологичных хромосом в мейозе, кроссинговер, оплодотворение. Значение  генетики  для  здравоохранения. Наследственные  заболевания  человека и  меры их  профилактики. Влияние  радиоактивного  излучения  и  химических  мутагенов  (в  том числе никотина, алкоголя и наркотических веществ) на наследственность человека.

                          Генетика  —  теоретическая  основа  селекции.  Порода  животных  и  сорт  растений. Основные  методы  селекции  растений  и  животных:  мутагенез,  полиплоидия, гибридизация, искусственный отбор. Современные  биотехнологии:  генная  и  клеточная  инженерия,  микробиологический синтез,  их  роль  в  развитии  здравоохранения,  промышленности,  сельского  хозяйства  и охраны природы.

                          5. Многообразие живой природы.

                          5.1. Система органического мира

                          Классификация организмов и роль К.Линнея как  основоположника  научной систематики. Основные систематические категории: вид, род, семейство, отряд (порядок), класс, тип  (отдел), царство. Особенности строения и функционирования представителей основных царств живой природы: бактерий, растений, животных и грибов.

                          5.2. Царство бактерий

                          Основные  черты  строения и жизнедеятельности  бактерий, их  размножение. Споры. Роль бактерий  в  биосфере.  Значение  бактерий  для  сельского  хозяйства,  промышленности  и медицины. Болезнетворные бактерии и борьба с ними.

                          5.3. Царство грибов.

                          Формы  вегетативного  тела  грибов.  Шляпочные  грибы,  их  строение,  питание, размножение.  Плесневые  грибы.  Дрожжи.  Экологические  группы  грибов.  Грибы-паразиты, вызывающие болезни растений, животных и человека. Микориза. Роль грибов в биосфере и значение для человека.

                          Лишайники  –  организмы  симбиотического  происхождения,  образованные  микобионтом (гриб) и фикобионтом  (цианобактерия  или  зеленая  одноклеточная  водоросль). Строение лишайников.  Экологические  и  морфологические  группы.  Питание.  Размножение.  Роль лишайников в биосфере и значение для человека.

                          5.4. Царство растений.

                          Общая  характеристика  растений. Роль  растений  в  структуре  экосистемы и  значение  для человека.  Классификация  растений.  Низшие  и  высшие  растения.  Жизненный  цикл  у растений, чередование поколений спорофита и гаметофита. Эволюция жизненного цикла у растений.

                          Низшие растения (Водоросли). Эволюция и формы вегетативного тела. Основные отделы водорослей – Зеленые, Бурые и Красные. Строение и жизнедеятельность одноклеточных водорослей  (хламидомонада).  Нитчатые  водоросли  (Улотрикс)  и  водоросли  с пластинчатым слоевищем. Размножение водорослей и жизненные циклы. Роль водорослей в биосфере и значение для человека.

                          Выход растений на сушу. Понятие о тканях и органах у растений. Характеристика отдела Риниевых (Псилофитов).

                          Отдел Моховидные. Зеленые мхи. Строение, размножение и жизненный цикл кукушкина льна. Мох сфагнум, особенности его строения. Образование торфа, его значение.

                          Отделы Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные:  характеристика,  основные представители, их строение и биология. Жизненный цикл и размножение папоротника. 

                          Отдел  Голосеменные: характеристика  строения и размножения.  Распространение хвойных. Биологическое значение семени. Роль голосеменных в биосфере и значение для человека.

                          Отдел  Покрытосеменные  (цветковые).  Строение  цветка.  Семезачаток.   Двойное оплодотворение.  Образование  семян  и  плодов.  Роль  покрытосеменных  в  биосфере  и значение  для  человека.  Классификация  Покрытосеменных:  классы  Двудольных  и Однодольных, их особенности. Отличительные признаки растений основных семейств; их биологические  особенности  (семейства  Крестоцветные,  Розоцветные,  Бобовые, Пасленовые, Сложноцветные, Лилейные, Злаки). Основные  группы  тканей  растений  (образовательные,  покровные,  механические, проводящие, основные).  Вегетативные органы высших растений. Строение и функции корня,  виды корней,  типы корневой  системы,  видоизменения  (метаморфозы)  корня.  Побег.  Почки.  Стебель. Ветвление  побега.  Строение  и  функции  стебля,  видоизменения  побегов  (корневище, клубень, луковица). Строение и функции листа, типы листьев, листорасположение, типы жилкования.

                          Генеративные  органы  цветковых  растений.  Строение  цветка  в  связи  со  способами опыления. Цветки однополые и обоеполые. Формула цветка. Соцветия и их биологическое значение.   Строение  и  классификация  семян  (на  примере  однодольного  и  двудольного растения) и плодов. Типы прорастания семян, питание и рост проростка. Распространение плодов и семян. Значение цветков, плодов и семян в природе и жизни человека. Происхождение  растений.  Основные  этапы  эволюции  растительного  мира: возникновение  фотосинтеза,  возникновение  одноклеточных  и  многоклеточных водорослей, выход растений на сушу (псилофиты), появление споровых и семенных растений. Филогенетические связи в растительном мире.

                          5.5. Царство животных 

                          Простейшие животные. Общая  характеристика  простейших:  строение  клеток,  питание,  дыхание,  выделение, движение,  поведение  и  размножение.  Разнообразие  простейших:  обыкновенная  амеба, эвглена зеленая и гетеротрофные жгутиконосцы, инфузория-туфелька и другие. Отличия простейших  от  многоклеточных  животных.  Их  значение  в  природе  и  жизни  человека. Паразитические простейшие – возбудители заболеваний человека и животных.

                          Многоклеточные животные. Особенности строения многоклеточных животных. Основные ткани, органы и их системы. Типы симметрии тела животных. Двухслойные и трехслойные животные.

                          Типы  Кишечнополостные,  Плоские  черви,  Круглые  черви,  Кольчатые  черви. Характеристика  их  строения  и  основных  процессов  жизнедеятельности  (внешнее строение,  система  покровов,  движение  и  мускулатура,  питание  и  пищеварительная система,  дыхание,  выделение  и  выделительная  система,  распределение  веществ  в организме,  полость  тела,  нервная  система,  особенности  поведения,  половая  система  и способы  размножения). Жизненные  циклы  важнейших  представителей. Характеристика основных  классов.  Роль  в  экосистемах  и  жизни  человека.  Паразитические представители  плоских  и  круглых  червей,  их  значение  для  здравоохранения  и сельского хозяйства. Профилактика паразитарных заболеваний. 

                          Тип  Членистоногие.  Характеристика  строения  и  основных  процессов

                          жизнедеятельности.   Классы:  Ракообразные,  Паукообразные, Насекомые. Особенности членистоногих в связи с освоением наземно-воздушной среды обитания. Основные отряды насекомых:  Прямокрылые,  Жесткокрылые,  Чешуекрылые,  Двукрылые, Перепончатокрылые.  Насекомые  с  полным  и  неполным  превращением.  Многообразие насекомых, их роль  в  экосистемах и жизни человека. Методы борьбы  с насекомыми  — вредителями  сельскохозяйственных  культур  и  переносчиками  заболеваний.  Охрана насекомых.

                          Тип Моллюски. Характеристика строения и основных процессов жизнедеятельности, основные  классы  (Брюхоногие,  Двустворчатые,  Головоногие).  Роль  моллюсков  в водных и наземных экосистемах.

                          Тип  Хордовые.  Общая  характеристика  типа.  Основные  классы  хордовых: Ланцетники, Хрящевые  рыбы, Костные  рыбы,  Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие. Характеристика их строения и основных процессов жизнедеятельности в  связи  с  особенностями  среды  обитания  и  образа  жизни.  Происхождение  основных классов и эволюция позвоночных. Выход позвоночных на сушу и освоение ими наземно-воздушной среды обитания. Характеристика основных отрядов. Роль различных хордовых в экосистемах и жизни человека, охрана и регуляция численности. Основные домашние и сельскохозяйственные животные: происхождение, биологические основы их содержания, кормления, разведения.

                          Эволюция животного мира.

                          Происхождение Простейших и Многоклеточных животных. Происхождение  основных типов  животного  царства.  Усложнение  строения  и  жизнедеятельности  животных  в процессе  эволюции. Положение  человека  в  системе царства животных,  доказательства его систематической принадлежности.

                          6. Человек и его здоровье.

                          Общий обзор организма человека: основные ткани и системы органов. Значение знаний о строении, жизнедеятельности организма и гигиене человека для охраны его здоровья. 

                          Органы и системы органов человека.

                          Система покровов. Строение и функции кожи. Производные кожи: волосы и ногти. Роль кожи  в  терморегуляции,  закаливание  организма. Гигиена  кожи,  профилактика  и  первая помощь при ожогах, обморожениях, и механических травмах.

                          Опорно-двигательная  система  и  движение.  Основные  элементы  опорно-двигательной системы  человека.  Части  скелета:  осевой  скелет,  скелет  конечностей  и  их  поясов. Строение  костей  и  их  функции.  Основные  типы  костей  и  их  соединений.  Суставы. Хрящи,  сухожилия,  связки.  Строение  мышц  и  их  функции.  Основные  группы  мышц человека. Первая помощь при ушибах, растяжении связок, переломах и вывихах.

                          Кровь и кровообращение.  Понятие  внутренней  среды  организма,  значение  постоянства внутренней среды. Кровь, лимфа и  тканевая жидкость. Состав крови человека: плазма крови  и  различные  форменные  элементы,  их  строение  и  функции. Иммунитет  и  его типы.  Антигены  и  антитела.  Роль  И.И. Мечникова  в  создании  учения  об  иммунитете. Инфекционные  заболевания  и  борьба  с  ними.   Прививки  и  их  роль  в  профилактике инфекционных  заболеваний.  Группы  крови.  Переливание  крови,  донорство. Свертывание  крови.  Строение  системы  кровообращения:  сердце  и  сосуды  (артерии, капилляры, вены). Большой и малый круги кровообращения. Предупреждение сердечно-сосудистых заболеваний. Первая помощь при кровотечениях. Вредное влияние курения, употребления алкоголя и наркотиков на сердечно-сосудистую систему.

                          Дыхательная  система  и  газообмен.  Основные  компоненты  дыхательной  системы. Строение  легких,  механизм  вдоха  и  выдоха,  газообмен.  Значение  дыхания.  Гигиена органов  дыхания.  Заболевания  органов  дыхания  и  их  профилактика. Предупреждение  распространения  инфекционных  заболеваний.  Чистота  атмосферного воздуха  как  фактор  здоровья.  Приемы  первой  помощи  при  отравлении  угарным газом и спасении утопающего.

                          Органы  пищеварения  и  питание.  Строение  и  функции  пищеварительной  системы. Отделы  пищеварительного  тракта  и  их  функции.   Пищеварительные  железы.  Роль ферментов в пищеварении. Регуляция пищеварения, исследования И.П. Павлова. Пищевые продукты и питательные вещества: белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, вода, витамины.  Гигиена  органов  пищеварения,  рациональное  питание.  Значение  питания  и пищеварения. Обмен веществ и  энергии в организме человека, профилактика нарушений метаболизма.  Роль  витаминов  в  организме,  их  содержание  в  пищевых  продуктах. Профилактика пищевых отравлений, кишечных инфекций и паразитарных заболеваний.

                          Выделение.  Строение  мочевыделительной  системы  человека.  Органы мочевыделительной  системы и их функции. Образование первичной и  вторичной мочи. Профилактика  заболеваний.  Роль  других  систем  органов  в  выделении  продуктов метаболизма.

                          Размножение  и  развитие.  Мужская  и  женская  половая  система,  их  строение  и функция.  Образование  половых  клеток.  Основные  этапы  индивидуального  развития человека.  Причины  нарушения  индивидуального  развития;  наследственные  болезни,  их причины и предупреждение. Инфекции, передающиеся половым путем, их профилактика.

                          Нервная и гуморальная регуляция процессов  жизнедеятельности. Основные  железы внутренней секреции и их значение для роста, развития и регуляции функций организма. Основные  гормоны  человека.  Строение  нервной  системы,  ее  отделы:  центральная  и периферическая  нервная  система.  Строение  и  функции  головного  и  спинного  мозга. Соматическая и  вегетативная нервная  система. Органы  чувств, их  строение и функции. Анализаторы.  Нарушения  работы  анализаторов  и  их  профилактика.  Условные  и безусловные  рефлексы,  рефлекторные  дуги.  Высшая  нервная  деятельность,  речь  и мышление.  Сознание  как  функция  мозга.  Социальная  и  биологическая обусловленность  поведения  человека.  Роль  И.М.  Сеченова  и  И.П.  Павлова  в  создании учения о высшей нервной деятельности. Нарушения деятельности нервной системы и их предупреждение.  Сон,  его  значение  и  гигиена.  Взаимосвязь  процессов  нервной  и гуморальной регуляции.

                          7. Эволюция органического мира.

                          Доказательства эволюции живой природы. История эволюционного учения; К. Линней, Ж.Кювье,  Ж.-Б.Ламарк  и  их  роль  в  развитии  науки.  Основные  положения  теории Ч. Дарвина, ее значение. Популяции и их структура. Численность популяций, возрастной и половой состав, формы совместного существования особей. Изменчивость в популяциях. Факторы (движущие силы)  эволюции.  Естественный  отбор  —  направляющий  фактор  эволюции.  Формы естественного  отбора  (движущий,  стабилизирующий,  разрывающий).  Борьба  за существование.  Роль  экологии  в  изучении  механизмов  эволюционных  преобразований. Возникновение приспособленности, ее относительный характер. Вид  и  его  критерии.  Механизмы  видообразования.  Изоляция  и  ее  типы,  роль географической изоляции. Микроэволюция  и  макроэволюция,  соотношение  их  механизмов.  Роль  изучения онтогенеза  в  познании  механизмов  эволюции  органического  мира.  Биогенетический закон. Биологический прогресс и регресс. Ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация; соотношение путей эволюции. Эволюционные параллелизмы и конвергенция, их причины. Гомологичные и аналогичные органы. Основные  этапы  эволюции  жизни.  Происхождение  жизни  на  Земле.  Наиболее  важные ароморфозы в эволюции живой природы.  Происхождение  и  эволюция  человека.  Доказательства  происхождения  человека  от животных.  Этапы  эволюции  человека.  Движущие  силы  антропогенеза.  Возникновение человеческих рас. Биологическое и социальное в природе человека.

                          8. Организм и окружающая среда. Экосистемы. Биосфера.

                          Экология  — наука  о  взаимоотношении  организмов и  окружающей  среды,  значение экологии.  Понятие  окружающей  среды  и  экологического  фактора,  классификация  экологических факторов.  Действие  экологических  факторов.  Ограничивающие  факторы.  Понятие экологической ниши. Основные абиотические факторы: свет, температура, влажность, их роль  в  жизни  организмов.   Периодические  явления  в  жизни  природы:  биологические ритмы,  фотопериодизм.  Типы  межвидовых  взаимоотношений:  конкуренция, хищничество, паразитизм, симбиоз. Разнообразие  популяций,  их  возрастная  и  половая  структура.  Динамика  численности популяций и ее причины.  Биологические  сообщества  —  многовидовые  системы,  взаимосвязь  организмов  в сообществе. Экосистема и биогеоценоз. Видовая и пространственная структура экосистем. Роль  редких  видов  в природе и меры по  их  охране. Трофическая  структура  экосистем: продуценты,  консументы,  редуценты.  Правило  экологической  пирамиды.  Пищевые цепи  и  сети.  Круговорот  веществ  и  превращение  энергии  в  экосистемах. Саморегуляция  —  одно  из  важнейших  свойств  экосистем.  Внешние  и  внутренние причины изменения экосистем, экологическая сукцессия.  Влияние  человека  на  природные  экосистемы,  специфика  действия  антропогенных факторов.  Сравнение  естественных  и  искусственных  экосистем.  Агроэкосистемы  и экосистемы  городов.   Значение  биологического  разнообразия  для  нормального функционирования  естественных  экосистем,  сохранение  биологического  разнообразия. Значение природоохранных мероприятий и рационального природопользования. Биосфера  как  глобальная  экосистема,  ее  границы.  Вклад  В.И.Вернадского  в  разработку учения о биосфере. Функции живого вещества. Особенности распределения биомассы в биосфере.  Биологический  круговорот.  Эволюция  биосферы.  Глобальные  изменения  в биосфере и их причины. Влияние деятельности человека на эволюцию биосферы. 

                           

                          Общие указания

                          На экзамене по биологии поступающий в высшее учебное заведение должен показать:

                          1. знание главнейших понятий, закономерностей и законов, касающихся строения, жизни и развития растительного, животного и человеческого организмов, развития живой природы;
                          2. знание строения и жизни растений, животных, человека, основных групп растений и классификации животных;
                          3. умение обосновывать выводы, оперировать понятиями при объяснении явлений природы с приведением примеров из практики сельскохозяйственного и промышленного производства, здравоохранения и т. д. Этому умению придается особое значение, так как оно будет свидетельствовать об осмысленности знаний, о понимании излагаемого материала экзаменующимся.

                           

                           

                          Рекомендуемая литература:

                          1. Каменский А.А. Общая биология 10-11 класс. М.: Дрофа, 2013г.

                          2. Пономарева И.Н. Биология 10 класс. Профильный уровень. М.: Вентана-Граф, 2013.

                          3. Трайтак Д.И. Биология 5-6 класс. М.: Мнемозина, 2013. ФГОС.

                          4. Пасечник В.В. Биология 7 класс. М.: Просвещение, 2015 г. ФГОС.

                          5. Рохлов В.С. Биология. Человек 8 класс. М.: Дрофа, 2010 г.

                          6. Пасечник В.В. Биология. Человек 8 класс. М.: Просвещение, 2011.

                          7. Каменский А.А. Биология. Введение в экологию. М.: Дрофа, 2011.

                          8. Бородин П.М., Высоцкая Л.В., Дымшиц Г.М. и др. Биология (профильный уровень). 10-11 класс. В 2-х частях. М.: Просвещение, 2014.

                          9. Дубинина Н.В., Пасечник В.В. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 класс. М.: Дрофа, 2014.

                          10. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Общая биология. 10-11 класс. М.: Дрофа, 2014.

                          11. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология. Человек. 8 класс. М.: Дрофа, 2014.

                          12. Пасечник В.В. Биология. 7 класс (серия «Линия жизни»). М.: Просвещение, 2013. 

                          13. Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г. (под ред. Пасечника В.В.) Биология. 8 класс. М.: Просвещение, 2013.

                          14. Пасечник В.В., Суматохин С.В., Калинова Г.С. (под ред. Пасечника В.В.) Биология. 7 кл. М.: Просвещение, 2013.

                           

                           

                           

                           

                          ПРОГРАММЫ ПО РУССКОМУ ЯЗЫКУ

                           

                          Программы по русскому языку составлена в соответствии со школьной программой.

                          Цель: выявить наиболее грамотных абитуриентов, знающих орфографические и пунктуационные правила, культуру речи, умеющих точно выражать мысли, используя разнообразную лексику и различные грамматические конструкции.

                           

                          ПРОГРАММА ПО РУССКОМУ ЯЗЫКУ

                           

                          1. Орфография

                          1. Правописание гласных в корне. Проверяемые безударные гласные. Непроверяемые безударные гласные. Чередующиеся гласные а-о, и-е. Гласные после шипящих. Гласные после ц. Буквы э — е. Буква й..

                          2. Правописание согласных в корне. Звонкие и глухие согласные. Двойные согласные в корне и на стыке приставки и корня. Непроизносимые согласные.

                          3. Употребление прописных букв. Прописные буквы в начале текста. Собственные имена лиц. Клички животных, наименования видов растений, сортов вин. Имена действующих лиц в произведениях. Названия документов, памятников старины, произведений искусства. Наименование должностей и званий. Названия литературных произведений и органов печати и др.

                          4. Разделительныеъ и ь. Употребление ъ. Употребление ь.

                          5. Правописание приставок. Приставки на з~. Приставка с-. Приставки пре- и при-. Гласные ы и и после приставок.

                          6. Гласные после шипящих и ц в суффиксах и окончаниях. Гласные о и епосле шипящих. Гласные после ц.

                          7. Правописание имен существительных. Окончания имен существительных. Суффиксы имен существительных. О и Е после шипящих в корне.

                          8. Правописание имен прилагательных. Окончания имен прилагательных. Суффиксы имен прилагательных.

                          9. Правописание сложных слов. Соединительные гласные о и е. Сложные слова без соединительной гласной. Правописание сложных существительных. Правописание сложных прилагательных.

                          10. Правописание имен числительных. Числительные количественные, порядковые, собирательные, дробные. Числительное пол-.

                          11. Правописание местоимений. Отрицательные местоимения.

                          12. Правописание глаголов. Личные окончания глаголов. Употребление ь в глагольных формах. Суффиксы глаголов.

                          13. Правописание причастий. Гласные в суффиксах причастий. Правописание н и нн в причастиях и отглагольных прилагательных.

                          14. Правописание наречий. Гласные на конце наречий. Наречия на шипящую. Отрицательные наречия. Слитное написание наречий. Дефисное написание наречий. Раздельное написание наречных сочетаний.

                          15. Правописание предлогов. Сложные предлоги. Слитное написание предлогов и предложных словосочетаний.

                          16. Правописание союзов. Слитное написание союзов. Раздельное написание союзов.

                          17. Правописание частиц.

                           

                          2. Пунктуация

                          1. Знаки препинания в конце предложения и при перерыве речи.

                          2. Тире между членами предложения.

                          3. Знаки препинания в предложениях с однородными членами.

                          4. Знаки препинания при повторяющихся словах.

                          5. Знаки препинания в предложениях с обособленными членами.

                          6. Знаки препинания в предложениях с уточняющими, пояснительными и присоединительными членами предложения.

                          7. Знаки препинания при словах, грамматически не связанных с членами предложения.

                          8. Знаки препинания при междометиях, частицах, утвердительных, отрицательных и вопросительно-отрицательных словах.

                          9. Знаки препинания в сложносочиненных предложениях.

                          10. Знаки препинания в сложноподчиненных предложениях.

                          11. Знаки препинания при оборотах, не являющихся придаточными предложениями.

                          12. Знаки препинания в бессоюзных сложных предложениях.

                          13. Знаки препинания при прямой речи.

                          14. Знаки препинания при цитатах.

                          15. Употребление кавычек.

                           

                          3. Культура речи.

                          1. Нормативный аспект культуры речи. Языковые нормы: орфоэпические (произношение), акцентологические (ударение), орфографические (написание), словообразовательные, лексические, морфологические, синтаксические, пунктуационные.

                          2. Функциональные стили русского языка: научный, официально-деловой, газетно-публицистический, художественный, разговорный.

                           

                          Примеры тестов.

                          Задание 1. Укажите номер слова, в котором пропущена буква А.

                          1. Р…птание

                          2. Раств…рить

                          3. Г…ворливый

                          4. Утв…рь

                           

                          Задание 2. Укажите номер слова, в котором пропущена И.

                          1. Об…скивать

                          2. Пред…нфарктный.

                          3. Спорт…гра.

                          4. С…скной.

                           

                          Задание 3. Укажите номер предложения, в котором между подлежащим и сказуемым на месте подчеркнутого пробела тире не ставится.

                          1. Самое большое счастье для человека _ приносить людям радость.

                          2. Офицер этот _ не чета вам.

                          3. Любить тайгу _ значит восстанавливать ее богатства.

                          4. Трижды пять _ пятнадцать.

                           

                          Задание 4. Укажите номер предложения с обстоятельством, в котором на месте подчеркнутого пробела запятая не ставится.

                          1. Очнувшись _ я некоторое время не мог опомниться.

                          2. Ворча и оглядываясь _ Каштанка вошла в комнату.

                          3. Он знал, что бросается _ очертя голову _ в омут, куда и заглядывать не стоило.

                          4. Отправляя Метелицу в разведку _ Левинсон наказал ему вернуться той же ночью.

                          Задание 5.  Ударение неправильно поставлено в слове:

                          1) цепочка

                          2) оптовый

                          3) каталог

                          4) афиняне

                          5) свекла

                           

                          Задание 6.  Нормы сочетаемости слов нарушены в словосочетании:

                          1) основать выводы

                          2) разъяснять ошибки

                          3) беспокоиться за родителей

                          4) оплатить за проезд

                          5) мириться с недостатками

                           

                          Литература

                          1. Баранов М.Т. Русский язык. Справочные материалы: пособие для учащихся общеобразовательных организаций / М.Т. Баранов, Т.А. Костяева, А.В. Прудникова; под ред. Н.М. Шанского. – 13-е изд.- М.: Просвещение, 2014. — 285 с.

                          2. Введенская Л.А. Русский язык и культура: учебное пособие/ Л.А. Введенская, М.Н. Черкасова. = Изд. 14-е, стер. — Ростов н/Д.: Феникс, 2013. – 38, [1] c.

                          3. Голуб И.Б. Русский язык: справочник/ И.Б. Голуб. – М.: КНОРУС, 2014. — 190 с.

                          4. Греков В.Ф. Пособие для занятий по русскому языку в старших классах/ В.Ф. Греков, С.Е. Крючков, Л.А. Чешко. — М., Просвещение, любое издание.

                          5. Розенталь Д.Э. Русский язык. Сборник правил и упражнений/ Д.Э. Розенталь. – М.: ЭКСМО. 2014. – 432 с.

                           

                           

                          Плодородие почвы: повышение урожайности с помощью ядерных методов

                          Содействие продовольственной безопасности и экологической устойчивости в сельскохозяйственных системах требует комплексного подхода к управлению плодородием почв, который помогает увеличить объем производства сельскохозяйственных культур, сводя к минимуму извлечение запасов питательных веществ из почвы и ухудшение ее физических и химических свойств, что может привести к деградации земель и в том числе к эрозии почв. Подобная методика управления плодородием почв предусматривает применение удобрений и органических веществ, севооборот с бобовыми и использование улучшенной зародышевой плазмы, а также требует знания того, как адаптировать эти практики к местным условиям.

                          Объединенный отдел ФАО/МАГАТЭ содействует государствам-членам в разработке и внедрении технологий, основанных на ядерных, с тем чтобы оптимизировать практику улучшения плодородия почв, тем самым способствуя интенсификации производства сельскохозяйственных культур и сохранению природных ресурсов.

                          Другие подходы к эффективному повышению плодородия почв

                          Комплексное управление плодородием почв преследует цель увеличения эффективности использования питательных веществ в сельском хозяйстве и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. Этого можно добиться за счет использования зернобобовых культур, которые улучшают плодородие почв за счет биологической фиксации азота, и применения химических удобрений.

                          Будь то выращивание бобовых на зерно, в качестве сидерата, для пастбищ или в качестве посадок для агролесомелиоративных систем, главная ценность бобовых культур заключается в их способности фиксировать атмосферный азот, что позволяет уменьшить объем использования коммерческих азотных удобрений и нарастить плодородие почв. Бобовые, способные к связыванию азота, являются основой для устойчивых систем ведения сельского хозяйства, в которых используется комплексное управление питательными веществами. Применение азота-15 позволяет оценить динамику и взаимодействие между различными источниками в сельскохозяйственных системах, включая фиксацию азота бобовыми и утилизацию азота почвы и азота удобрений сельскохозяйственными растениями, как при возделывании монокультур, так и в случае смешанных систем земледелия.

                          Плодородность почв можно дополнительно улучшить за счет включения покровных культур, которые добавляют органические вещества в почву, что приводит к улучшению ее структуры и способствует созданию здоровой плодородной почвы; используя сидерат или выращивание бобовых с целью фиксации азота из воздуха в процессе биологической фиксации; путем применения микродоз удобрений, с целью восполнения потерь, вызванных поглощением растениями и другими процессами; а также за счет сокращения потерь путем выщелачивания под корневой зоной с использованием воды и питательных веществ улучшенного качества.

                          Чем помогают ядерные и изотопные методы

                          Изотопы азота-15 и фосфора-32 используются для отслеживания оборота меченых азотных и фосфорных удобрений в почвах, культурах и воде, позволяя получать количественные данные об эффективности использования, круговороте, остаточных эффектах и трансформации этих удобрений. Подобные сведения имеют ценность при разработке усовершенствованных стратегий применения удобрений. Изотопная методика с применением азота-15 также используется для количественного определения объема азота, связанного из атмосферы путем биологической фиксации бобовыми.

                          Изотопная сигнатура углерода-13 помогает количественному изучению использования пожнивных остатков с целью стабилизации почвы и повышения ее плодородности. Методика также позволяет оценить эффекты консервационных мер, например, влияние использования пожнивных остатков на влажность и качество почв. Эти сведения позволяют идентифицировать происхождение и относительный вклад различных типов сельскохозяйственных растений в почвенное органическое вещество.

                          2.6: Физические свойства органических соединений

                          Понимание различных типов нековалентных сил позволяет нам объяснить на молекулярном уровне многие наблюдаемые физические свойства органических соединений. В этом разделе мы сосредоточимся на растворимости (особенно растворимости в воде), температуре плавления и температуре кипения.

                          Растворимость

                          Практически вся органическая химия, которую вы увидите в этом курсе, проходит в фазе растворения. В органической лаборатории реакции часто проводят в неполярных или слабополярных растворителях, таких как толуол (метилбензол), дихлорметан или диэтиловый эфир.В последние годы было предпринято много усилий, чтобы адаптировать условия реакции, чтобы можно было использовать «более экологичные» (другими словами, более безвредные для окружающей среды) растворители, такие как вода или этанол, которые являются полярными и способны образовывать водородные связи. В биохимических реакциях растворителем, конечно же, является вода, но «микроокружение» внутри активного центра фермента, где происходит реальная химия, может варьироваться от очень полярной до очень неполярной, в зависимости от того, какие аминокислотные остатки присутствуют.

                          Вы, вероятно, помните правило «подобное растворяется в подобном», которое вы выучили в общей химии, и даже до того, как вы вообще занялись химией, вы, вероятно, в какой-то момент своей жизни заметили, что масло не смешивается с водой.Давайте вернемся к этому правилу и применим наши знания о ковалентных и нековалентных связях на практике.

                          При рассмотрении растворимости органического соединения в данном растворителе наиболее важным вопросом, который следует задать себе, является: насколько сильны нековалентные взаимодействия между соединением и молекулами растворителя? Если растворитель полярный, как вода, то меньший углеводородный компонент и/или более заряженные, водородные связи и другие полярные группы будут иметь тенденцию увеличивать растворимость. Если растворитель неполярный, например гексан, то все наоборот.

                          Представьте, что у вас есть колба, наполненная водой, и набор веществ, которые вы будете проверять, насколько хорошо они растворяются в воде. Первым веществом является поваренная соль, или хлорид натрия. Как вы почти наверняка догадались, особенно если вы когда-либо случайно набирали глоток воды во время плавания в океане, это ионное соединение легко растворяется в воде. Почему? Потому что вода, как очень полярная молекула, способна образовывать множество ион-дипольных взаимодействий как с катионом натрия, так и с анионом хлорида, энергии от которых более чем достаточно, чтобы компенсировать энергию, необходимую для разрыва ион-ионных взаимодействий. в кристалле соли.

                          Таким образом, конечным результатом является то, что вместо кристаллов хлорида натрия у нас есть отдельные катионы натрия и анионы хлорида, окруженные молекулами воды — соль теперь в растворе . Заряженные виды, как правило, хорошо растворяются в воде, другими словами, они очень гидрофильны (водолюбивы).

                          Теперь попробуем соединение под названием бифенил, которое, как и хлорид натрия, представляет собой бесцветное кристаллическое вещество.

                          Бифенил вообще не растворяется в воде.Почему это? Потому что это очень неполярная молекула, имеющая только связи углерод-углерод и углерод-водород. Он способен очень хорошо связываться сам с собой за счет неполярных ван-дер-ваальсовых взаимодействий, но не способен формировать значительные притягивающие взаимодействия с очень полярными молекулами растворителя, такими как вода. Таким образом, энергетические затраты на разрушение взаимодействий бифенила и бифенила в твердом теле высоки, и очень мало выиграно с точки зрения новых взаимодействий бифенил-вода. Вода — ужасный растворитель для неполярных молекул углеводородов: они очень гидрофобны (боятся воды).

                          Затем вы пробуете ряд все более крупных спиртовых соединений, начиная с метанола (1 атом углерода) и заканчивая октанолом (8 атомов углерода).

                          Вы обнаружите, что более мелкие спирты — метанол, этанол и пропанол — легко растворяются в воде при любом соотношении вода/спирт, какое вы попробуете. Это связано с тем, что вода способна образовывать водородные связи с гидроксильной группой в этих молекулах, и совокупной энергии образования этих водно-спиртовых водородных связей более чем достаточно, чтобы компенсировать энергию, которая теряется при взаимодействии спирта со спиртом. (и вода-вода) разрываются водородные связи.Однако когда вы пробуете бутанол, вы начинаете замечать, что по мере того, как вы добавляете все больше и больше в воду, он начинает образовывать слой поверх воды. Бутанол мало растворим в воде.

                          Спирты с более длинной цепью — пентанол, гексанол, гептанол и октанол — становятся все более нерастворимыми в воде. Что здесь происходит? Ясно, что такие же благоприятные водородные связи вода-спирт все еще возможны с этими более крупными спиртами. Разница, конечно, в том, что более крупные спирты имеют более крупные неполярные гидрофобные области в дополнение к их гидрофильной гидроксильной группе.Примерно при четырех-пяти атомах углерода влияние гидрофобной части молекулы начинает преобладать над влиянием гидрофильной части, и растворимость в воде теряется.

                          Теперь попробуйте растворить глюкозу в воде — хотя она имеет шесть атомов углерода, как и гексанол, она также имеет пять гидрофильных гидроксильных групп, образующих водородные связи, в дополнение к шестому кислороду, который способен быть акцептором водородных связей.

                          Мы склонили чашу весов в сторону гидрофильности и обнаружили, что глюкоза хорошо растворима в воде.

                          Мы видели, что этанол очень хорошо растворим в воде (в противном случае пить пиво или водку было бы довольно неудобно!) А как насчет диметилового эфира, который является структурным изомером этанола, но с функциональной группой эфира, а не спирта? Мы находим, что диэтиловый эфир гораздо менее растворим в воде. Способен ли он образовывать водородные связи с водой? Да, действительно, кислород эфира может выступать акцептором водородной связи. Однако разница между эфирной группой и спиртовой группой заключается в том, что спиртовая группа является одновременно донором водородной связи и акцептором .

                          В результате спирт способен образовывать более энергетически выгодные взаимодействия с растворителем по сравнению с эфиром, и поэтому спирт гораздо более растворим.

                          Вот еще один простой эксперимент, который можно провести (при должном надзоре) в органической лаборатории. Попробуйте растворить кристаллы бензойной кислоты в воде комнатной температуры — вы обнаружите, что она не растворяется. Как мы узнаем из одной из последующих глав, изучая кислотно-основную химию, карбоновые кислоты, такие как бензойная кислота, являются относительно слабыми кислотами и, таким образом, существуют в основном в кислой (протонированной) форме при добавлении к чистой воде.

                          Уксусная кислота (уксус) хорошо растворима. Это легко объяснить, используя аргумент «малый спирт против большого спирта»: гидрофильный эффект водородной связи группы карбоновой кислоты достаточно силен, чтобы преодолеть гидрофобный эффект одной гидрофобной метильной группы на уксусную кислоту, но не больший гидрофобный эффект. 6-углеродной бензольной группы бензойной кислоты.

                          Теперь попробуйте медленно добавить немного водного раствора гидроксида натрия в колбу с нерастворенной бензойной кислотой.По мере того как растворитель становится все более щелочным, бензойная кислота начинает растворяться, пока полностью не растворится.

                          Здесь происходит превращение бензойной кислоты в сопряженное с ней основание, бензоат. Нейтральная карбоксильная группа не была достаточно гидрофильной, чтобы компенсировать гидрофобное бензольное кольцо, но карбоксилатная группа с ее полным отрицательным зарядом гораздо более гидрофильна. Теперь баланс склоняется в пользу растворимости в воде, поскольку сильно гидрофильная анионная часть молекулы увлекает гидрофобную часть в раствор.Помните, заряженные частицы обычно легко растворяются в воде. Если вы хотите снова осадить бензойную кислоту из раствора, вы можете просто добавить достаточное количество соляной кислоты, чтобы нейтрализовать раствор и повторно протонировать карбоксилат.

                          Если вы изучаете лабораторный компонент курса органической химии, вы, вероятно, проведете по крайней мере один эксперимент, в котором будете использовать это явление для физического отделения органической кислоты, такой как бензойная кислота, от углеводородного соединения, такого как бифенил.

                          Аналогичные аргументы можно привести для объяснения растворимости различных органических соединений в неполярных или слабополярных растворителях.В общем, чем выше содержание заряженных и полярных групп в молекуле, тем менее растворима она в таких растворителях, как гексан. Ионный и очень гидрофильный хлорид натрия, например, совсем не растворяется в растворителе гексане, тогда как гидрофобный бифенил хорошо растворяется в гексане.

                          Поскольку мы концентрируемся на биологически значимой химии, давайте рассмотрим, как оценить растворимость соединения в воде, биологическом растворителе:

                          Краткое изложение факторов, влияющих на растворимость в воде

                          A: Сколько атомов углерода? При прочих равных условиях большее количество углерода означает более неполярный/гидрофобный характер и, следовательно, более низкую растворимость в воде.

                          B: Сколько и каких гидрофильных групп? Чем больше, тем больше растворимость в воде. В порядке важности:

                          1. Все, что содержит заряженную группу (например, аммоний, карбоксилат, фосфат), почти наверняка растворимо в воде, если только оно не имеет большой неполярной группы, и в этом случае оно, скорее всего, будет растворимо в форме мицелл, как мыло. или моющее средство (см. следующий раздел).
                          2. Любая функциональная группа, которая может отдавать водородную связь воде (например,спирты, амины) будут значительно способствовать растворимости в воде.
                          3. Любая функциональная группа, которая может только принять водородную связь от воды (например, кетоны, альдегиды, простые эфиры), будет иметь несколько меньшее, но все же значительное влияние на растворимость в воде.
                          4. Другие группы, влияющие на полярность (например, алкилгалогениды, тиолсульфиды), вносят небольшой вклад в растворимость в воде.

                          Упражнение 2.30

                          Проранжируйте каждый набор из трех нижеприведенных соединений в соответствии с их растворимостью в воде (от наиболее растворимого к наименее):

                          Упражнение 2.31

                          Витамины могут быть классифицированы как водорастворимые или жирорастворимые (считайте жир очень неполярным «растворителем». Выберите классификацию для каждого из витаминов, показанных ниже.

                          Упражнение 2.32

                          И анилин, и фенол в основном нерастворимы в чистой воде. Предскажите растворимость этих двух соединений в 10%-ном водном растворе соляной кислоты и объясните свои рассуждения.

                          Упражнение 2.33

                          Как вы думаете, метанол или 2-пропанол (медицинский спирт) будут лучшим растворителем для циклогексанона? Почему?

                          Решения упражнений

                          Поскольку вода является биологическим растворителем, большинство биологических органических молекул для поддержания растворимости в воде содержат одну или несколько заряженных функциональных групп: чаще всего фосфатную, аммониевую или карбоксилатную.

                          Обратите внимание, что заряд этих функциональных групп зависит от их состояния протонирования: например, спермидин может быть вытянут с тремя (незаряженными) аминогруппами, а не заряженными аммониевыми группами, как показано, а оротат может быть вытянут в форме незаряженной карбоновой кислоты. .Однако оказывается, что все эти три функциональные группы заряжены в буфере с физиологическим рН примерно 7,3. О кислотно-основных аспектах этих групп мы еще поговорим в главе 7.

                          В углеводах часто отсутствуют заряженные группы, но, как мы обсуждали в нашем «мысленном эксперименте» с глюкозой, они вполне растворимы в воде благодаря наличию множества гидроксильных групп, которые могут связываться водородом с водой.

                          Некоторые биомолекулы, напротив, содержат отчетливо гидрофобные компоненты.Мембранные липиды являются амфипатическими , что означает, что они содержат как гидрофобные, так и гидрофильные компоненты. Клеточные мембраны состоят из мембранных липидов, расположенных в виде «бислоя», где гидрофобные «хвосты» направлены внутрь, а гидрофильные «головки» образуют внутреннюю и внешнюю поверхности, каждая из которых находится в контакте с водой.

                          Интерактивные 3D-изображения молекулы мыла жирной кислоты и мицеллы мыла (Edutopics)

                          Неполярная внутренняя часть липидного бислоя способна «растворять» гидрофобные биомолекулы, такие как холестерин.Полярные и заряженные биомолекулы, с другой стороны, не могут пересечь мембрану, потому что они отталкиваются гидрофобной средой внутри бислоя. Транспорт водорастворимых молекул через мембрану может осуществляться контролируемым и специфическим образом с помощью специальных трансмембранных транспортных белков — увлекательная тема, о которой вы узнаете больше, если будете посещать занятия по биохимии.

                          Аналогичный принцип лежит в основе действия мыла и моющих средств.Мыла состоят из жирных кислот, таких как стеарат, полученный в результате основного гидролиза триацилглицеролов в жирах и маслах.

                          Как и мембранные липиды, жирные кислоты являются амфипатическими. В водном растворе молекулы жирных кислот в мылах спонтанно образуют мицелл , сферическую структуру, которая позволяет гидрофобным хвостам избегать контакта с водой и одновременно образовывать благоприятные ван-дер-ваальсовые контакты друг с другом.

                          Интерактивные 3D-изображения молекулы мыла жирной кислоты и мицеллы мыла (Edutopics)

                          Поскольку внешняя часть мицеллы заряжена, структура в целом растворима в воде.Мицеллы будут самопроизвольно образовываться вокруг мелких частиц нефти, которые обычно не растворяются в воде, и уносят частицы с собой в раствор. Мы узнаем больше о химии мыловарения в главе 11.

                          Синтетические моющие средства представляют собой ненатуральные амфипатические молекулы, работающие по тому же принципу, что и для мыла.

                          Температура кипения и плавления

                          Наблюдаемые температуры плавления и кипения различных органических молекул служат дополнительной иллюстрацией эффектов нековалентных взаимодействий.Основополагающий принцип прост: насколько хорошо соединение может связываться с самим собой ? Плавление и кипение — это процессы, при которых нарушаются нековалентные взаимодействия между идентичными молекулами в чистом образце. Чем сильнее нековалентные взаимодействия, тем больше энергии в виде тепла требуется для их разрыва.

                          Как правило, более крупные молекулы имеют более высокие температуры кипения (и плавления). Рассмотрим точки кипения все более крупных углеводородов. Больше углерода и водорода означает большую площадь поверхности, возможную для ван-дер-ваальсова взаимодействия, и, следовательно, более высокие температуры кипения.Ниже нуля градусов по Цельсию (и при атмосферном давлении) бутан является жидкостью, потому что молекулы бутана удерживаются вместе силами Ван-дер-Ваальса. Однако выше нуля градусов молекулы получают достаточно тепловой энергии, чтобы развалиться и перейти в газовую фазу. Октан, напротив, остается в жидкой фазе вплоть до 128 o °С из-за усиленных ван-дер-ваальсовых взаимодействий, ставших возможными благодаря большей площади поверхности отдельных молекул.

                          Прочность межмолекулярных водородных связей и диполь-дипольных взаимодействий отражается в более высоких температурах кипения.Посмотрите на тенденцию для гексана (только взаимодействия Ван-дер-Ваальса), 3-гексанона (диполь-дипольные взаимодействия) и 3-гексанола (водородная связь). Во всех трех молекулах существенны ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Полярная кетоновая группа позволяет 3-гексанону образовывать межмолекулярные диполь-дипольные взаимодействия в дополнение к более слабым взаимодействиям Ван-дер-Ваальса. 3-гексанол из-за своей гидроксильной группы способен образовывать межмолекулярные водородные связи, которые еще более прочны.

                          Особый интерес для биологов (и практически для всех живых существ на планете) представляет эффект образования водородных связей в воде.Благодаря способности образовывать плотные сети межмолекулярных водородных связей вода остается в жидкой фазе при температурах до 100 O С, несмотря на свой небольшой размер. Мир, очевидно, был бы совсем другим, если бы вода кипела при температуре 30 O C.

                          Упражнение 2.34

                          Расположите фенол, бензол, бензальдегид и бензойную кислоту в соответствии с их структурой в зависимости от температуры кипения. Объясните свои рассуждения.

                          Решения упражнений

                          Думая о нековалентных межмолекулярных взаимодействиях, мы также можем предсказать относительные температуры плавления.Применяются все те же принципы: более сильные межмолекулярные взаимодействия приводят к более высокой температуре плавления. Ионные соединения, как и ожидалось, обычно имеют очень высокие температуры плавления из-за силы ион-ионных взаимодействий. Как и в случае с температурами кипения, наличие полярных и водородных групп в органических соединениях обычно приводит к более высоким температурам плавления. Размер молекулы влияет на ее температуру плавления, а также на температуру кипения, опять же из-за усиления ван-дер-ваальсовых взаимодействий между молекулами.

                          Что отличается от трендов температуры плавления, чего мы не видим в трендах температуры кипения или растворимости, так это важность формы молекулы и ее способности плотно упаковываться друг в друга . Представьте, что вы пытаетесь сделать устойчивую кучу бейсбольных мячей на полу. Это просто не работает, потому что сферы плохо упаковываются друг в друга — площадь контакта между каждым шариком очень мала. Однако очень легко сделать стопку из плоских предметов, таких как книги.

                          Та же концепция применима к тому, насколько хорошо молекулы упаковываются вместе в твердом теле.Плоская форма ароматических соединений позволяет им эффективно упаковываться, и поэтому ароматические соединения, как правило, имеют более высокие температуры плавления по сравнению с неплоскими углеводородами с аналогичной молекулярной массой. Сравнивая точки плавления бензола и толуола, вы можете видеть, что дополнительная метильная группа в толуоле нарушает способность молекулы плотно упаковываться, тем самым уменьшая совокупную силу межмолекулярных ван-дер-ваальсовых сил и снижая температуру плавления.

                          Обратите внимание, что точка кипения толуола значительно выше точки кипения бензола! Ключевым фактором для тренда температуры кипения в этом случае является размер (в толуоле на один углерод больше), тогда как для тренда температуры плавления гораздо более важную роль играет форма . Это имеет смысл, если учесть, что плавление включает в себя «распаковку» молекул из их упорядоченного набора, тогда как кипячение включает простое отделение их от их уже рыхлой (жидкой) ассоциации друг с другом.

                          Упражнение 2.35 Что, по вашему мнению, имеет более высокую температуру плавления, 2,3-диметилбутан или гексан? Объяснять.

                          Физические свойства липидов и белков

                          Липиды

                          Интересным биологическим примером взаимосвязи между молекулярной структурой и температурой плавления является наблюдаемая физическая разница между животными жирами, такими как сливочное масло или свиное сало, которые являются твердыми при комнатной температуре, и растительными маслами, которые являются жидкими.Напомним, что жиры и масла представляют собой триацилглицеролы: жирные кислоты, связанные с глицериновым остовом. В растительных маслах компоненты жирных кислот являются ненасыщенными, что означает, что они содержат одну или несколько двойных связей. Твердый животный жир, напротив, содержит в основном насыщенные углеводородные цепи без двойных связей.

                          Интерактивное трехмерное изображение насыщенного триацилглицерина (BioTopics)

                          Насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты (BioTopics)

                          Двойная(ые) связь(и) в растительных маслах делает эти углеводородные цепи более жесткими и «согнутыми» под углом (помните, что вращение вокруг двойных связей ограничено), в результате чего они не так плотно упаковываются вместе, и, таким образом, их легче разбить (расплавить).

                          В родственном контексте текучесть клеточной мембраны (по существу, точка плавления) определяется в значительной степени длиной и степенью ненасыщенности «хвостов» жирных кислот на мембранных липидах. Более длинные и более насыщенные жирные кислоты делают мембрану менее текучей (они способны максимизировать ван-дер-ваальсовы взаимодействия), в то время как более короткие и более ненасыщенные жирные кислоты делают мембрану более текучей.

                          Белки

                          Те же самые нековалентные силы, о которых мы только что узнали, также являются неотъемлемой частью структуры белка: когда белок сворачивается, это происходит таким образом, что между аминокислотными остатками в разных участках цепи образуются очень специфические нековалентные взаимодействия. каждый из них становится частью «молекулярного клея», который скрепляет цепь в правильно сложенной форме.Особенно важны в этом отношении водородные связи и взаимодействия заряд-заряд. В общем, внутренняя часть свернутого белка относительно гидрофобна, в то время как внешняя поверхность, которая, конечно же, находится в постоянном контакте с водой, очень гидрофильна — многие заряженные боковые цепи, такие как аспартат, глутамат, лизин и аргинин, направлены наружу. поверхность белковой структуры.

                          Большинство белков «мезофильных» организмов (тех, кто процветает при промежуточных температурах, включая людей) денатурируют — разворачиваются — при высоких температурах, поскольку тепло разрушает специфические нековалентные взаимодействия, удерживающие вместе белковую цепь. Несвернутые белки обычно не растворимы в воде, потому что более гидрофобные внутренние области больше не скрыты от растворителя, поэтому денатурация сопровождается осаждением. Очевидно, что развернутый белок также теряет свою функциональность.

                          За последние несколько десятилетий мы узнали, что самые разнообразные микробы естественным образом населяют чрезвычайно жаркие среды, такие как кипящая вода горячих источников в Йеллоустонском национальном парке или основание глубоководного термального источника. Как белки этих «термофилов» выдерживают высокую температуру? В этих белках нет ничего экстраординарного, что делает их такими устойчивыми к теплу, кроме того факта, что они эволюционировали таким образом, что просто имеют на больше молекулярных «клеев», удерживающих их вместе — в частности, больше ионных взаимодействий между противоположно заряженными остатками.Только в одном из многих примеров трехмерная структура фермента Pyrococcus horikoshii , микроба, выделенного из термального источника глубоко в Тихом океане, сравнивалась с очень похожим ферментом у людей. Термофильный белок имеет стабилизирующее взаимодействие заряд-заряд между концевой карбоксилатной группой последней аминокислоты в цепи и остатком аргинина вблизи начала цепи.

                          Это взаимодействие отсутствует в человеческой версии белка, поскольку концевая карбоксилатная группа расположена под углом к ​​положительно заряженной группе аргинина.Взаимодействие одиночного заряда само по себе не отвечает за термостабильность белка P. horikoshii — другие подобные взаимодействия в структуре белка также вносят свой вклад (см. e1001027).

                          И наоборот, белки «психрофильных» организмов, которые живут при экстремально низких температурах, например, в арктических почвах или в небольших водных карманах полярных льдов, имеют меньше стабилизирующих взаимодействий заряд-заряд.Это дает им возможность функционировать при температурах, при которых мезофильные белки человека или E. coli были бы заморожены и неактивны. С другой стороны, типичный психрофильный белок быстро раскрывается, выпадает в осадок и теряет свою функциональность при комнатной температуре.

                          Ученые чрезвычайно заинтересованы в термостабильных белках, потому что способность функционировать при высоких температурах может быть очень желательной чертой белка, используемого в промышленных процессах. Фактически, термостабильная ДНК-полимераза из Thermus aquaticus (фермент известен молекулярным биологам как «полимераза Taq ») является ферментом, который делает возможным процесс ПЦР (полимеразная цепная реакция), и заработал миллиарды долларов в виде лицензионных отчислений. для фармацевтической компании Hoffman La Roche, владельца патента.Многие исследовательские группы ищут полезные ферменты у термофильных видов, а другие работают над способами придания термостабильности существующим мезофильным ферментам путем изменения их аминокислотных последовательностей, чтобы ввести новые стабилизирующие взаимодействия заряд-заряд.

                          Видеоуроки Академии Хана по растворимости, температуре кипения

                          Свойства органических соединений

                          Органические соединения — это соединения, химическая формула которых содержит хотя бы один атом углерода, а часто также содержит атом водорода. Связи, образующиеся между атомами углерода и водорода при образовании углеводорода, очень прочны, и полученное соединение часто необходимо для живых существ.

                          Свойства органических соединений

                          1. Трудно выделить свойства органических соединений, поскольку единственным требованием является наличие атома углерода. Важно отметить, что есть несколько неорганических соединений, которые все еще содержат углерод, хотя связь очень слабая; это отсутствие единства в определении и классификации органических соединений лежит в основе проблемы, когда дело доходит до описания их свойств.

                          2. Следовательно, термин «органические соединения» действительно относится к молекулам, которые содержат «значительное» число атомов углерода, которое еще не является точным и измеримым числом.

                          3. Некоторые исследователи считают, что органические соединения должны содержать углерод-углеродные связи или углерод-водородные связи, чтобы соответствовать требованиям.

                          4. К свойствам органических соединений относится теория витализма, утверждающая, что в органических соединениях, необходимых для живых существ, присутствует жизненная сила, а в неживых (и, следовательно, неорганических) эта сила отсутствует. ) вещи.

                          5. Свойства органических соединений настолько разнообразны, что их подразделяют на различные классы.

                          6. Углеводороды, например, содержат алканы и алкены и имеют высокую склонность к горению; по этой причине большинство известных нам источников топлива — это углеводороды.

                          7. Органические соединения содержат так называемые функциональные группы, структурную единицу, состоящую из групп атомов в молекуле, которые связаны с остальной частью молекулы ковалентной связью; эта связь образуется между функциональной группой и атомом углерода основного тела молекулы.

                          8. Эти функциональные группы присутствуют во всех органических соединениях и помогают создать химические свойства молекулы.

                          9. Размер – это еще одно свойство органических соединений, которое дает большие различия от одного соединения к другому.

                          10. Органические соединения, особенно те, которые важны для различных областей биологии, часто содержат длинные цепи атомов углерода, которые могут зацикливаться друг вокруг друга; разные атомы могут образовывать связи с этими атомами углерода, создавая вариации в молекуле и ее функциональных группах.

                          Факты об аммиаке

                          Техническая информация

                          Копия документа «Факты об аммиаке» (техническая информация) доступна в формате Adobe Portable Document Format (PDF, 63 КБ, 3 стр.)

                          Примечание для читателя: Этот информационный бюллетень предназначен для предоставления общей информации и информации о конкретном химическом агенте. Для получения информации о готовности и реагировании (например, для сотрудников службы экстренного реагирования и скорой медицинской помощи) обратитесь к следующим ресурсам Департамента:

                          Что такое аммиак?

                          Аммиак (NH 3 ) является одним из наиболее часто производимых промышленных химикатов в Соединенных Штатах.Он используется в промышленности и торговле, а также естественным образом присутствует в организме человека и в окружающей среде. Аммиак необходим для многих биологических процессов и служит предшественником для синтеза аминокислот и нуклеотидов. В окружающей среде аммиак является частью азотного цикла и образуется в почве в результате бактериальных процессов. Аммиак также образуется в результате разложения органических веществ, включая растения, животных и отходы животноводства.

                          Некоторые химические/физические свойства аммиака:

                          • При комнатной температуре аммиак представляет собой бесцветный сильно раздражающий газ с резким удушливым запахом.
                          • В чистом виде известен как безводный аммиак и гигроскопичен (легко впитывает влагу).
                          • Аммиак обладает щелочными свойствами и вызывает коррозию.
                          • Газообразный аммиак легко растворяется в воде с образованием гидроксида аммония, щелочного раствора и слабого основания.
                          • Газообразный аммиак легко сжимается и под давлением образует прозрачную жидкость.
                          • Аммиак обычно транспортируют в виде сжатой жидкости в стальных контейнерах.
                          • Аммиак не легко воспламеняется, но контейнеры с аммиаком могут взорваться при воздействии высокой температуры.

                          Как используется аммиак?

                          Около 80% аммиака, производимого промышленностью, используется в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Аммиак также используется в качестве газообразного хладагента для очистки воды и в производстве пластмасс, взрывчатых веществ, текстиля, пестицидов, красителей и других химических веществ. Он содержится во многих бытовых и промышленных чистящих средствах. Бытовые чистящие растворы аммиака производятся путем добавления газообразного аммиака в воду и могут содержать от 5 до 10% аммиака.Растворы аммиака для промышленного использования могут иметь концентрацию 25% или выше и вызывать коррозию.

                          Как люди могут подвергаться воздействию аммиака?

                          Большинство людей подвергаются воздействию аммиака при вдыхании газа или паров. Поскольку аммиак существует в природе, а также присутствует в чистящих средствах, воздействие может происходить из этих источников. Широкое использование аммиака на фермах, в промышленных и коммерческих помещениях также означает, что воздействие может произойти в результате случайного выброса или преднамеренного террористического нападения.

                          Безводный газообразный аммиак легче воздуха и будет подниматься вверх, так что обычно он рассеивается и не оседает в низинах. Однако в присутствии влаги (например, при высокой относительной влажности) сжиженный безводный газообразный аммиак образует пары, которые тяжелее воздуха. Эти пары могут распространяться по земле или в низинах с плохим воздушным потоком, где люди могут подвергаться воздействию.

                          Каков механизм действия аммиака?

                          Аммиак немедленно взаимодействует с доступной влагой кожи, глаз, полости рта, дыхательных путей и особенно слизистых поверхностей с образованием очень едкого гидроксида аммония.Гидроксид аммония вызывает некроз тканей за счет разрушения липидов клеточных мембран (омыление), что приводит к разрушению клеток. Когда клеточные белки разрушаются, вода извлекается, что приводит к воспалительной реакции, вызывающей дальнейшее повреждение.

                          Каковы непосредственные последствия воздействия аммиака на здоровье?

                          Вдыхание: Аммиак вызывает раздражение и коррозию. Воздействие высоких концентраций аммиака в воздухе вызывает немедленное жжение в носу, горле и дыхательных путях. Это может вызвать бронхиолярный и альвеолярный отек и разрушение дыхательных путей, приводящее к дыхательной недостаточности или недостаточности. Вдыхание более низких концентраций может вызвать кашель и раздражение носа и горла. Запах аммиака обеспечивает адекватное раннее предупреждение о его присутствии, но аммиак также вызывает обонятельную усталость или адаптацию, снижая осознание длительного воздействия низких концентраций.

                          Дети, подвергшиеся воздействию тех же концентраций паров аммиака, что и взрослые, могут получить большую дозу, поскольку у них больше отношение площади поверхности легких к массе тела и повышенное отношение минутного объема к массе.Кроме того, они могут подвергаться воздействию более высоких концентраций, чем взрослые в том же месте, из-за их меньшего роста и более высоких концентраций паров аммиака, изначально обнаруженных у земли.

                          Контакт с кожей или глазами: Воздействие низких концентраций аммиака в воздухе или в растворе может вызвать быстрое раздражение кожи или глаз. Более высокие концентрации аммиака могут вызвать серьезные травмы и ожоги. Контакт с концентрированными растворами аммиака, такими как промышленные чистящие средства, может привести к коррозионным повреждениям, включая ожоги кожи, необратимое повреждение глаз или слепоту.Полная степень повреждения глаз может не проявляться в течение недели после воздействия. Контакт со сжиженным аммиаком также может вызвать обморожение.

                          Проглатывание: Воздействие высоких концентраций аммиака при проглатывании раствора аммиака приводит к коррозионному поражению полости рта, горла и желудка. Проглатывание аммиака обычно не приводит к системному отравлению.

                          Как лечить воздействие аммиака?

                          Противоядия от отравления аммиаком не существует, но последствия аммиака можно лечить, и большинство людей выздоравливают.Немедленное обеззараживание кожи и глаз большим количеством воды очень важно. Лечение состоит из поддерживающих мер и может включать введение увлажненного кислорода, бронходилататоров и обеспечение проходимости дыхательных путей. Попавший внутрь нашатырный спирт разбавляют молоком или водой.

                          Помогут ли лабораторные тесты принять решение о лечении, если кто-то подвергся воздействию аммиака?

                          Лабораторные анализы на воздействие аммиака бесполезны при принятии решений о неотложной помощи.Доступны медицинские тесты, которые могут обнаружить аммиак в крови или моче. Однако, поскольку аммиак обычно присутствует в организме, результаты этих анализов не могут служить биомаркерами воздействия. После воздействия низких уровней аммиак либо быстро выводится из организма, либо метаболизируется до соединений, обнаруживаемых эндогенно в заметных количествах. Клинические показатели уровня аммиака или азота в организме после воздействия экзогенного аммиака не изменились или изменились минимально по сравнению с предыдущими уровнями. Воздействие высоких концентраций оказывает немедленное и явное токсическое действие, что обычно обеспечивает достаточную основу для диагностики.

                          Как я могу получить дополнительную информацию об аммиаке?

                          Позвоните по указанным ниже номерам или посетите веб-сайты, указанные в разделе «Источники».

                          • Горячая линия общественного реагирования Центров по контролю и профилактике заболеваний (1-888-246-2675)
                          • Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний (1-888-422-8737)
                          • Региональный токсикологический центр (1-800-222-1222)

                          Источники:

                          Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний. 2004. ToxFAQ для аммиака.Отдел токсикологии Министерства здравоохранения и социальных служб США. Служба общественного здравоохранения: Атланта, Джорджия. По состоянию на 6 мая 2004 г. http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts126.html

                          .

                          Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний. 2004. Руководство по медицинскому контролю (MMG) аммиака. Отдел токсикологии Министерства здравоохранения и социальных служб США. Служба общественного здравоохранения: Атланта, Джорджия. По состоянию на 6 мая 2004 г. http://www.atsdr.cdc.gov/MHMI/mmg126.html

                          .

                          Центры по контролю и профилактике заболеваний.2003. Бюллетени готовности и реагирования на чрезвычайные ситуации в области общественного здравоохранения. Министерство здравоохранения и социальных служб США. Служба общественного здравоохранения: Атланта, Джорджия. По состоянию на 6 мая 2004 г. http://www.bt.cdc.gov/agent/ammonia/index.asp

                          .

                          Этот информационный бюллетень основан на самой последней информации. Он может обновляться по мере поступления новой информации.

                          Обновлено: 28 июля 2004 г.

                          Структура летучих органических соединений предсказывает трофический режим и образ жизни грибов

                        1. Dighton, J.и Уайт, Дж. Ф. (ред.). Сообщество грибов: его организация и роль в экосистеме , 4-е изд. (CRC Press, 2017).

                        2. Штайнер М., Линков И. и Йошида С. Роль грибов в переносе и круговороте радионуклидов в лесных экосистемах. Дж. Окружающая среда. Радиоакт. 58 , 217–241 (2002).

                          КАС Статья Google ученый

                        3. Gadd, GM (eds) Fungi in Biogeochemical Cycles (Cambridge University Press, 2006).

                        4. Парниске, М. Арбускулярная микориза: мать корневых эндосимбиозов растений. Нац. Преподобный Микробиолог. 6 , 763–775 (2008).

                          КАС пабмед Статья Google ученый

                        5. Harley, J. Значение микоризы. Микол. Рез. 92 , 129–139 (1989).

                          Артикул Google ученый

                        6. Анаисси, Э., Бодей Г. и Ринальди М. Новые грибковые патогены. евро. Дж. Клин. микробиол. Заразить. Дис. 8 , 323–330 (1989).

                          КАС пабмед Статья Google ученый

                        7. Марон, Дж. Л., Марлер, М., Клирономос, Дж. Н. и Кливленд, К. С. Почвенные грибковые патогены и взаимосвязь между разнообразием растений и продуктивностью. Экол. лат. 14 , 36–41 (2011).

                          ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        8. Кубартова А., Рейнджер Дж., Бертелин Дж. и Бегиристейн Т. Разнообразие и разлагающая способность сапрофитных грибов из лесной подстилки умеренного пояса. Микроб. Экол. 58 , 98–107 (2009).

                          ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        9. Рейнер, А.Д. и Бодди, Л. (ред.). Грибковое разложение древесины: ее биология и экология (John Wiley & Sons Ltd, 1988).

                        10. ван дер Валь, А. и др. Запутанное дело: связь грибкового разнообразия и динамики сообщества с процессами земного разложения. FEMS микробиол. 37 , 477–494 (2013).

                          ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

                        11. Треседер, К. К. и Леннон, Дж. Т. Признаки грибов, определяющие динамику экосистемы на суше. Микробиолог. Мол. биол. 79 , 243–262 (2015).

                          КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        12. Занне, А.Э. и др. Поиск грибковых экологических стратегий: возможна ли переработка? Грибной Экол . 46 , 100902 (2019).

                        13. Дикшат, Дж. С. Грибковые летучие вещества – обзор от съедобных грибов до плесени. Нац. Произв. 34 , 310–328 (2017).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        14. Хунг Р., Ли С. и Беннетт Дж. В. Летучие органические соединения грибов и их роль в экосистемах. Заяв. микробиол. Биотехнолог. 99 , 3395–3405 (2015).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        15. Гуо Ю.и другие. Обнюхивание грибов – фенотипирование летучего химического разнообразия у видов Trichoderma . Н. Фитол. 227 , 244–259 (2020).

                          КАС Статья Google ученый

                        16. Беннетт Дж. В., Хунг Р., Ли С. и Падхи С. (ред.). Грибковые и бактериальные летучие органические соединения: обзор и их роль в качестве экологических сигнальных агентов. В Fungal Associations , 2-е изд. (Springer, 2012).

                        17. Битас, В., Ким, Х.С., Беннетт, Дж.В. и Канг, С. Обнюхивание микробов: разнообразная роль микробных летучих органических соединений в здоровье растений. Мол. Взаимодействие растительных микробов. 26 , 835–843 (2013).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        18. Li, N. X., Alfiky, A., Vaughan, M. M. & Kang, S. Остановитесь и понюхайте грибы: летучие метаболиты грибов — это упущенные из виду сигналы, участвующие во взаимодействии грибов с растениями. Грибковая биол. 30 , 134–144 (2016).

                          Артикул Google ученый

                        19. Канчисвами, К. Н., Малной, М. и Маффей, М. Э. Химическое разнообразие микробных летучих веществ и их потенциал для роста и продуктивности растений. Фронт. Растениевод. 6 , 151 (2015).

                          ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        20. Крамер Р.и Абрахам, В. Р. Летучие сесквитерпены из грибов: для чего они нужны? Фитохим. 11 , 15–37 (2012).

                          КАС Статья Google ученый

                        21. Амин Ф. и Раздан В. Потенциал видов Trichoderma в качестве средств биологической борьбы с пропагулами почвенных грибов. Дж. Фитол. 2 , 10 (2010).

                          Google ученый

                        22. Штробель Г.А., Дирксе Э., Сирс Дж. и Маркворт С. Летучие противомикробные препараты из Muscodor albus , нового эндофитного грибка. Микробиология 147 , 2943–2950 (2001).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        23. Fiers, M., Lognay, G., Fauconnier, M.L. & Jijakli, MH. Опосредованные летучими соединениями взаимодействия между ячменем и патогенными грибами в почве. PLoS ONE 8 , e66805 (2013 г.).

                          КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        24. Ли, С., Берингер Г., Хунг Р. и Беннетт Дж. Влияние летучих органических соединений грибов на рост и экспрессию генов Arabidopsis thaliana . Экологический грибок. 37 , 1–9 (2019).

                          Артикул Google ученый

                        25. Кисимото К., Мацуи К., Одзава Р. и Такабаяши Дж. Летучий 1-октен-3-ол вызывает защитную реакцию у Arabidopsis thaliana . J. Gen. Plant Pathol. 73 , 35–37 (2007).

                          КАС Статья Google ученый

                        26. Назнин Х.А., Кимура М., Миядзава М. и Хьякумати М. Анализ летучих органических соединений, выделяемых грибком, стимулирующим рост растений Phoma sp. GS8-3 для стимулирования роста табака. Микробиолог. Окружающая среда. 28 , 42–49 (2013).

                          Артикул Google ученый

                        27. Уизекавер, Дж.Х., Слот, Дж. К. и Рокас, А. Эволюция путей метаболизма грибов. PLoS Genet. 10 , e1004816 (2014).

                          ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        28. Шульц-Бом, К., Мартин-Санчес, Л. и Гарбева, П. Микробные летучие вещества: небольшие молекулы, играющие важную роль во взаимодействиях внутри и между царствами. Фронт. микробиол. 8 , 2484 (2017).

                          ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        29. Дитенгу, Ф.А. и др. Передача летучих сигналов сесквитерпенами из эктомикоризных грибов перепрограммирует корневую архитектуру. Нац. коммун. 6 , 1–9 (2015).

                          Артикул КАС Google ученый

                        30. Вернер С., Полле А. и Бринкманн Н. Подземная связь: воздействие летучих органических соединений (ЛОС) почвенных грибов на другие обитающие в почве организмы. Заяв. микробиол. Биотехнолог. 100 , 8651–8665 (2016).

                          КАС пабмед Статья Google ученый

                        31. Мюллер, А.и другие. Летучие профили грибкового хемотипирования видов и экологических функций. Генетика грибов. биол. 54 , 25–33 (2013).

                          ПабМед Статья КАС Google ученый

                        32. Ларсен Т.О. и Фрисвад, Дж. К. Характеристика летучих метаболитов 47 таксонов Penicillium . Микол. Рез. 99 , 1153–1166 (1995).

                          КАС Статья Google ученый

                        33. Guo, Y. et al. Виды Trichoderma различаются по своим летучим профилям и антагонизму к эктомикоризе Laccaria bicolor . Фронт. Microbiol 10 , 891 (2019).

                          ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        34. Дежарден, Д.Э., Вуд, М.Г., и Стивенс, Ф.А. (ред. ). Калифорнийские грибы: Полное руководство по идентификации (Timber Press, 2015).

                        35. Fischer, G., Schwalbe, R., Möller, M., Ostrowski, R. & Dott, W. Видоспецифичное производство микробных летучих органических соединений (МЛОС) переносимыми по воздуху грибами из компостной установки. Хемосфера 39 , 795–810 (1999).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        36. Маган, Н.& Evans, P. Летучие вещества в качестве индикатора грибковой активности и дифференциации между видами, а также потенциальное использование технологии электронного носа для раннего обнаружения порчи зерна. J. Хранится Prod. Рез. 36 , 319–340 (2000).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        37. Ларсен, Т. О. и Фрисвад, Дж. К. Хемосистематика Penicillium на основе профилей летучих метаболитов. Микол. Рез. 99 , 1167–1174 (1995).

                          КАС Статья Google ученый

                        38. Маджио, А. и др. Летучие компоненты надземных частей Pulicaria sicula (L.) Moris , произрастающих в диком виде на Сицилии: хемотаксономические летучие маркеры рода Pulicaria Gaertn . Хим. Биодайверы. 12 , 781–799 (2015).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        39. Оливейра, Ф.С. и др. Летучие органические соединения нитчатых грибов: хемотаксономический инструмент семейства Botryosphaeriaceae. Дж. Браз. хим. соц. 26 , 2189–2194 (2015).

                          КАС Google ученый

                        40. Фрисвад, Дж. К., Трейн, У., и Филтенборг, О. В Chemical Fungal Taxonomy (ред. Фрисвад Дж. К., Бридж П. Д. и Арора Д. К.) 289–319 (Marcel Decker Inc., 1998).

                        41. Спатафора, Дж.В. и др. Филогенетическая классификация зигомицетов на уровне типов, основанная на данных в масштабе генома. Mycologia 108 , 1028–1046 (2016).

                          КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        42. Junker, R. R. et al. Ковариация и фенотипическая интеграция в проявлениях химической коммуникации: биосинтетические ограничения и экоэволюционные последствия. Н. Фитол. 220 , 739–749 (2018).

                          Артикул Google ученый

                        43. Дополнительные данные: Дополнительные таблицы S1-S6. https://doi.org/10.17605/OSF.IO/BVA2Q

                        44. Karlshøj, K. & Larsen, T. O. Дифференциация видов из группы Penicillium roqueforti с помощью профилирования летучих метаболитов. Дж. Сельское хозяйство. Пищевая хим. 53 , 708–715 (2005).

                          ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

                        45. Полицци, В.и другие. Влияние различных параметров роста на рост грибов и производство летучих метаболитов комнатными плесенями. наук. Тот. Окружающая среда. 414 , 277–286 (2012).

                          КАС Статья Google ученый

                        46. Nieto-Jacobo, M. F. et al. Условия роста Trichoderma spp. влияет на производные индолуксусной кислоты, летучие органические соединения и стимулирование роста растений. Фронт.Растениевод. 8 , 102 (2017).

                          ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        47. Гонсалес-Перес, Э. и др. Взаимодействие Arabidopsis Trichoderma показывает, что среда для роста грибов является важным фактором в индукции роста растений. наук. Респ. 8 , 16427 (2018).

                          Артикул КАС Google ученый

                        48. Мишталь, П.К. и др. Факторы эмиссии микробных летучих органических соединений от экологических бактерий и грибов. Окружающая среда. науч. Технол. 52 , 8272–8282 (2018).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        49. Бэк, Дж. и др. Переменные выбросы микробных летучих органических соединений (МЛОС) корневыми грибами, выделенными из сосны обыкновенной. Атмос. Окружающая среда. 44 , 3651–3659 (2010).

                          Артикул КАС Google ученый

                        50. Bunge, M. et al. Он-лайн мониторинг микробных летучих метаболитов с помощью реакции переноса протона-масс-спектрометрии. Заяв. Окружающая среда. микробиол. 74 , 2179–2186 (2008).

                          КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        51. Куин М.Б., Флинн К.М. и Шмидт-Даннерт К.Пересечение грибкового терпенома. Нац. Произв. 31 , 1449–1473 (2014).

                          КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        52. De Bruyne, M. & Baker, T.C. Обнаружение запаха у насекомых: летучие коды. J. Chem. Экол. 34 , 882–897 (2008).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        53. Хайнс, Дж., Мюллер, С.Т., Джонс, Т.Х. и Бодди, Л. Изменения в продукции летучих веществ в ходе взаимодействия грибкового мицелия между Hypholoma fasciculare и Resinicium bicolor . J. Chem. Экол. 33 , 43–57 (2007).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        54. Расманн, С. и др. Рекрутирование энтомопатогенных нематод поврежденными насекомыми корнями кукурузы. Природа 434 , 732–737 (2005).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        55. Хаббелл, С.П., Вимер, Д.Ф. и Адехар, А. Противогрибковый терпеноид защищает неотропическое дерево (гимена) от нападения муравьев, выращивающих грибы (Атта). Oecologia 60 , 321–327 (1983).

                          ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        56. Чедвик, М., Тревин, Х., Гаутроп, Ф. и Вагстафф, К. Лактоны сесквитерпеноидов: польза для растений и людей. Междунар. Дж. Мол. науч. 14 , 12780–12805 (2013).

                          ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

                        57. Yamada, Y. et al. Терпенсинтазы широко распространены в бактериях. Проц. Натл акад. науч.США 112 , 857–862 (2015).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        58. Спливалло, Р., Новеро, М., Бертеа, К.М., Босси, С. и Бонфанте, П. Летучие вещества трюфелей ингибируют рост и вызывают окислительный взрыв у Arabidopsis thaliana . Н. Фитол. 175 , 417–424 (2007).

                          КАС Статья Google ученый

                        59. Рамони Р.и другие. Аттрактант насекомых 1-октен-3-ол является естественным лигандом бычьего белка, связывающего запахи. J. Biol. хим. 276 , 7150–7155 (2001).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        60. Chitarra, GS, Abee, T., Rombouts, FM & Dijksterhuis, J. 1-Октен-3-ол ингибирует прорастание конидий Penicillium paneum , несмотря на умеренное воздействие на проницаемость мембран, дыхание, внутриклеточный рН и изменяет белковый состав. FEMS микробиол. Экол. 54 , 67–75 (2005).

                          КАС пабмед Статья Google ученый

                        61. Пиглиуччи М. Фенотипическая интеграция: изучение экологии и эволюции сложных фенотипов. Экол. лат. 6 , 265–272 (2003).

                          Артикул Google ученый

                        62. Фокс, Э. М. и Хоулетт, Б. Дж. Вторичный метаболизм: регуляция и роль в биологии грибов. Курс. мнение микробиол. 11 , 481–487 (2008).

                          КАС пабмед Статья Google ученый

                        63. Машелейдт, Дж. и др. Регуляция и роль вторичных метаболитов грибов. год. 50 , 371–392 (2016).

                          КАС Статья Google ученый

                        64. Brakhage, A.A. Регуляция вторичного метаболизма грибов. Нац. Преподобный Микробиолог. 11 , 21–32 (2013).

                          КАС пабмед Статья Google ученый

                        65. Бонфанте П. и Дезиро А. Кто живет в грибке? Разнообразие, происхождение и функции эндобактерий грибов, обитающих в Mucoromycota. ISME J. 11 , 1727–1735 (2017).

                          ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        66. Юлинг, Дж.и другие. Сравнительная геномика Mortierella elongata и ее бактериального эндосимбионта Mycoaviduscysteinexigens . Окружающая среда. микробиол 19 , 2964–2983 (2017).

                          КАС пабмед Статья Google ученый

                        67. Блом, Д. и др. Продукция регуляторов роста растений широко распространена среди ризосферных бактерий и сильно зависит от условий культивирования. Окружающая среда. микробиол. 13 , 3047–3058 (2011).

                          КАС пабмед Статья Google ученый

                        68. Уэда, Х., Кикута, Ю. и Мацуда, К. Связь с растениями: опосредуется отдельными или смешанными ЛОС? Сигнал завода. Поведение 7 , 222–226 (2012).

                          КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        69. Круз, доктор медицинских наук, Кристенсен, Дж.Х., Томсен, Дж. Д. и Мюллер, Р. Могут ли декоративные растения в горшках удалять летучие органические соединения из воздуха в помещении? Обзор. Окружающая среда. науч. Загрязн. Рез. 21 , 13909–13928 (2014).

                          Артикул КАС Google ученый

                        70. Холопайнен, Дж. К. и Гершензон, Дж. Множественные стрессовые факторы и выбросы летучих органических соединений растений. Trends Plant Sci. 15 , 176–184 (2010).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        71. Джу, С.С., Ким, Ю. Б. и Ли, Д. И. Противомикробные и антиоксидантные свойства вторичных метаболитов цветка белой розы. Завод патол. J. 26 , 57–62 (2010).

                          КАС Статья Google ученый

                        72. Шенкель, Д., Масиа-Висенте, Дж. Г., Бисселл, А. и Спливалло, Р. Грибы косвенно влияют на архитектуру корней растений, модулируя летучие органические соединения почвы. Передняя микробиол. 9 , 1847 (2018).

                          ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        73. Кальво, А. М., Уилсон, Р. А., Бок, Дж. В. и Келлер, Н. П. Связь между вторичным метаболизмом и развитием грибков. Микробиолог. Мол. биол. 66 , 447–459 (2002).

                          КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        74. Мюллер М., Миковины Т., Джуд В., Д’Анна Б. и Вистхалер А. Новый программный инструмент для анализа масс-спектров высокого разрешения PTR-TOF. Хим. Интел. лабораторная система 127 , 158–165 (2013).

                          Артикул КАС Google ученый

                        75. Jud, W., Winkler, J.B., Niederbacher, B., Niederbacher, S. & Schnitzler, J.P. Volatilomics: неинвазивный метод скрининга фенотипических признаков растений. Растительный мет. 14 , 109 (2018).

                          КАС Статья Google ученый

                        76. Lemfack, M.C. et al. mVOC 2.0: база данных микробных летучих веществ. Рез. нуклеиновой кислоты. 46 , Д1261–Д1265 (2017).

                          Артикул КАС Google ученый

                        77. Жомбар Т., Девилард С. и Баллу Ф. Дискриминантный анализ главных компонентов: новый метод анализа генетически структурированных популяций. BMC Genet. 11 , 94 (2010).

                          ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

                        78. Мейнард, Д.С. и др. Последовательные компромиссы в выражении грибковых признаков в широких пространственных масштабах. Нац. микробиол. 4 , 846–853 (2019).

                          КАС пабмед Статья ПабМед Центральный Google ученый

                        79. Maynard, D. S. et al. Разнообразие порождает разнообразие в борьбе за пространство. Нац. Экол. Эвол. 1 , 0156 (2017).

                          Артикул Google ученый

                        80. Джомбарт, Т.adegenet: пакет R для многомерного анализа генетических маркеров. Биоинформатика 24 , 1403–1405 (2008).

                          КАС Статья Google ученый

                        81. R Основная команда. R (версия 4.0.1): язык и среда для статистических вычислений . http://www.R-project.org (R Foundation for Statistical Computing, 2019 г.).

                        82. Джомбарт, Т. и Коллинз, К. Учебное пособие по дискриминантному анализу основных компонентов (DAPC) с использованием Adegenet 2.0,0 (Имперский колледж Лондона, Центр анализа и моделирования вспышек MRC, 2015 г.).

                        83. Вагнер, Г. П. О распределении собственных значений матриц генетической и фенотипической дисперсии: свидетельство неслучайной организации вариаций количественных признаков. Дж. Матем. биол. 21 , 77–95 (1984).

                          Артикул Google ученый

                        84. Herrera, C.M. et al. Цветочная интеграция, структура фенотипической ковариации и изменчивость опылителей у опыляемого шмелями Helleborus foetidus . Дж. Эвол. биол. 15 , 108–121 (2002).

                          Артикул Google ученый

                        85. Поликар Р. Системы на основе ансамблей в принятии решений. IEEE Цирк. Сист. Маг. 6 , 21–45 (2006).

                          Артикул Google ученый

                        86. Гийон И. и Элиссефф А. Введение в выбор переменных и признаков. Дж. Маха. Учить.Рез. 3 , 1157–1182 (2003).

                          Google ученый

                        87. Брейман Л. Случайные леса. Маха. Учить. 45 , 5–32 (2001).

                          Артикул Google ученый

                        88. Кун М. Построение прогностических моделей в R с использованием пакета Caret. Дж. Стат. ПО 28 , 1–26 (2008).

                          Артикул Google ученый

                        89. Коды R, используемые в настоящем исследовании. https://doi.org/10.5281/zenodo.4718112 (2021 г.).

                        90. Определение углерода и примеры — Биологический онлайн-словарь

                          Углерод
                          n,, [ˈkɑːbən]
                          Определение: химический элемент с атомным номером 6

                          Углерод — один из химических элементов, встречающихся в природе.Химический элемент относится к чистому веществу одного типа атома. В настоящее время 94 природных элемента и 24 синтетических. Углерод является одним из наиболее распространенных элементов в живых существах, наряду с кислородом, водородом и азотом.

                          Определение углерода

                          Углерод (биохимическое определение): Химический элемент с атомным номером 6, который широко распространен, образуя органические соединения в сочетании с водородом , кислородом , и т. д. Этимология: Латинское carbō («древесный уголь», «уголь»). Символ: C

                          Свойства углерода

                          Углерод — шестой элемент периодической таблицы. Его атомный вес равен 12,011. Его символ C. Температура сублимации 3642 °C. Углерод — это неметалл . Его атомный номер 6. Он принадлежит к группе 14 периодической таблицы. Он может встречаться в виде атома или в виде чистого элемента. В зависимости от структурной конфигурации аллотропы углерода будут различаться морфологически.Например, графит непрозрачный и черный, тогда как алмаз прозрачен. Углерод четырехвалентный , что означает, что он имеет валентность четырех электронов. Он может образовывать так много соединений, что его называют королем элементов .

                          Открытие углерода

                          Углерод — многоатомный неметалл, иногда считающийся металлоидным элементом. Впервые он был обнаружен египтянами и шумерами (3750 г. до н.э.) 1 , но впервые он был признан как элемент Антуаном Лавуазье (1789 г.) 2 .

                          Углеродсодержащие вещества

                          Углерод — один из самых распространенных элементов на Земле. Он имеет три встречающихся в природе изотопа: углерод-12, углерод-13 и углерод-14. Углерод может взаимодействовать с другими атомами углерода и образовывать аллотропы. Он также может взаимодействовать с атомами или группами атомов различных элементов с образованием соединений. Углеродсодержащие соединения могут быть классифицированы как органические или неорганические .

                          Изотопы

                          Изотопы относятся к любой из двух или более форм одного и того же элемента.У них одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов в ядрах. Следовательно, они отличаются на атомным массовым числом . Тем не менее, они демонстрируют почти идентичные химические свойства. Изотопы углерода, встречающиеся в природе, включают углерод-12, углерод-13 и углерод-14. Углерод-12 и Углерод-13 являются стабильными изотопами. Углерод-14 является радиоизотопом , т.е. радиоактивным изотопом. Радиоизотоп распадается на другие элементы в процессе, называемом радиоактивным распадом . Процесс происходит, когда нестабильное атомное ядро ​​радиоизотопа теряет энергию, испуская излучение. Углерод-14 является бета-излучателем с периодом полураспада около 5715 лет . Он широко используется в качестве индикатора при изучении различных аспектов обмена веществ. Этот природный изотоп, полученный в результате бомбардировки космическими лучами, может быть использован для определения возраста реликвий, содержащих природные углеродсодержащие материалы. Углерод-11 — синтетический изотоп; он производится на циклотроне. Это позитрон-излучающий радиоизотоп углерода с периодом полураспада ·20.3 минут, что используется в позитронно-эмиссионной томографии .

                          Аллотроп

                          Аллотроп элемента относится к любому из множества веществ, образованных только одним типом элемента. Однако аллотропы могут различаться по структуре. Например, уголь , графит и алмазы являются аллотропами углерода. Хотя они состоят только из одного типа элемента — углерода, они различаются по физическим свойствам. Например, графит непрозрачен, тогда как алмаз прозрачен. Графит мягкий, тогда как алмаз считается самым твердым природным веществом. Графит является хорошим проводником электричества, а алмаз — нет. Однако аллотропы — это не соединения, а чистых элементов .

                          Органические соединения

                          Органические соединения  первоначально определяются как вещества, вырабатываемые только живыми организмами. Однако позже это определение было признано ошибочным, поскольку существуют вещества, которые могут образовываться как живыми, так и неживыми предметами.Таким образом, органическое соединение в конечном итоге было определено как «такое, которое содержит углерод, ковалентно связанный с другими атомами» , особенно углерод-углерод (C-C) и углерод-водород (C-H) (как в углеводородах). Существует множество способов классификации органических соединений. Один из них основан на том, как они синтезируются. Природное органическое соединение (или просто природное соединение) представляет собой соединение, которое производится естественным путем , например растениями или животными. Синтетическое органическое соединение (или синтетическое соединение) представляет собой органическое соединение, которое получают химическими манипуляциями (химическими реакциями).Примеры натуральных органических соединений сахар , Гормоны , Гормоны , Lipids , антигены , Жирные кислоты , Neurotransmitters , Neротрансмиттеры , Нуклеиновые кислоты , Белки , пептидов , амино кислоты , витамины , лектины , некоторые алкалоиды и терпеноиды , и т.д. . Примерами синтетических органических соединений являются синтетические полимеры, такие как пластики и каучуки .

                          Неорганические соединения

                          Общее описание неорганического соединения — это соединение, в котором отсутствуют атомы углерода и которое архаично, не производится живым существом. Позже он определяется как соединение, в котором отсутствуют ковалентные связи С-С и С-Н. Некоторые из углеродсодержащих соединений, идентифицированных как неорганические, представляют собой карбонаты, цианиды, цианаты, карбиды, тиоцианаты, монооксид углерода и диоксид углерода.

                          Круговорот углерода

                          Углерод является четвертым по распространенности элементом во Вселенной после элементов водорода, гелия и кислорода.Что касается земной коры, углерод является 15-м наиболее распространенным элементом. Таким образом, углерод широко циркулирует и превращается из одной формы в другую. Углеродный цикл — один из биогеохимических циклов, происходящих на Земле. Круговорот углерода через литосферу , гидросферу и атмосферу .

                          В атмосфере углерод существует в основном в виде двуокиси углерода и метана. Эти два фактора являются основными факторами, ответственными за парниковый эффект .Углекислый газ считается более важным парниковым газом, чем метан. Концентрация углекислого газа в атмосфере с годами росла, и одним из основных факторов, приведших к этому повышению, является деятельность человека, т. е. сжигание ископаемого топлива, производство бетона, вырубка лесов и т. д.

                          В земных условиях количество углерода относительно постоянно. Углерод встречается и хранится в организмах (примерно 500 гигатонн углерода) и в почвах (около 1500 гигатонн углерода).Органический углерод используется живыми организмами, в частности фотоавтотрофами . Фотоавтотрофные организмы, такие как растения и цианобактерии, используют углекислый газ в качестве важного реагента для производства сахаров посредством фотосинтеза. Поскольку живые существа состоят из соединений на основе углерода, они распадаются на более мелкие и простые соединения в результате разложения, когда умирают. Живые организмы также выделяют или выделяют материал, который считается органическим материалом (веществом). Органическое вещество относится к любому из соединений на основе углерода, встречающихся в природе.Это органическое вещество от живых существ становится частью окружающей среды. Таким образом, в экосистеме изобилует органическое вещество, т. е. почвенная экосистема. Он перемещается в почву или в основную воду, где затем служит источником питания для живых организмов.
                          Помимо этих биогенных источников, углекислый газ производится из других природных источников, таких как вулканы, горячие источники и гейзеры. Вулканы, в частности, выбрасывают от 0,2 до 0,3 миллиарда тонн углекислого газа в год. Карбонатные породы, растворенные в воде и кислотах, также являются источником углекислого газа.Углекислый газ растворяется в различных водоемах при давлении выше 5,1 атм. Он возвращается в атмосферу в виде газа, когда давление падает.

                           

                          Биологическое значение

                          Углерод часто рассматривается как основа жизни на Земле из-за его химических свойств. В организме человека это второй по распространенности элемент по массе после кислорода. Углерод составляет около 18,5% тела взрослого человека.

                          Читайте: Химический состав тела — органические молекулы

                          См. также

                          Ссылка

                          1. «История углерода и углеродных материалов — Центр прикладных исследований в области энергетики — Университет Кентукки».Caer.uky.edu. Получено с http://www.caer.uky.edu/carbon/history/carbonhistory.shtml
                          2. Сенезе, Фред (9 сентября 2000 г.). «Кто открыл углерод?». Фростбургский государственный университет. Получено с сайта antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/inorganic/faq/discovery-of-carbon.shtml

                          © Biology Online. Контент предоставляется и модерируется редакторами Biology Online Editors.

                          Следующий

                          Как навоз может помочь моей почве стать более здоровой и продуктивной?

                          Агустин Оливо – научный сотрудник Университета Небраски, Линкольн

                          Есть ли на некоторых ваших полях запруживание, образование корки, плохая структура почвы, низкая водоудерживающая способность или эрозия?

                          Навоз животных при правильном применении может помочь решить некоторые из этих проблем.

                          Эта статья написана студентом Университета Небраски-Линкольн Агустином Оливо в рамках курса по обращению с навозом животных по инженерии биологических систем. Он был рассмотрен экспертами, чтобы обеспечить точность представленных вопросов. В статье представлено понимание студентом предмета, затронутого на данном этапе его карьеры. Рик Кельш, преподаватель факультета

                          Цель этой статьи — объяснить, как внесение навоза может помочь улучшить здоровье и продуктивность почвы.Почвы легче понять, если мы разделим их характеристики на химические, физические и биологические свойства. Тем не менее, эти классы свойств являются частью целой системы, и все они важны.

                          Химические свойства почвы
                          Какие химические свойства почвы важны для ее здоровья? Как на них влияет навоз?

                          Химические свойства почвы необходимы для того, чтобы почвы хорошо функционировали, чтобы поддерживать развитие и функции растений и почвенных организмов.Из многих химических свойств почвы внесение навоза влияет на следующие:

                          Недвижимость

                          Описание

                          Чем может помочь навоз?

                          Органическое вещество почвы

                          Состоит из всех органических компонентов почвы. Он влияет на все физические, химические и биологические свойства почвы. Он имеет прямую связь с плодородием почвы, питанием растений, водоудерживающей способностью, объемной плотностью и стабильностью агрегатов.

                          Увеличение органического вещества почвы

                          Содержание питательных веществ

                          В основном азот, фосфор и другие питательные микроэлементы, имеющиеся в почве для поглощения растениями.

                          Обеспечивают питательными веществами сельскохозяйственные культуры

                          Емкость катионного обмена (CEC)

                          Способность почвы удерживать питательные вещества и высвобождать их в результате химических реакций для поглощения растениями.

                          Увеличить ЦИК

                          рН

                          Мера уровня кислотности или щелочности почвы. Необходим для питания растений, роста и биологической и химической активности почвы.

                          Поддержание pH на нормальном уровне

                          Какие проблемы связаны с химическими свойствами почвы?
                          Рисунок 1. Общие проблемы, связанные с дефицитом питательных веществ или снижением доступности питательных веществ в кукурузе, которой может помочь навоз.
                          Источники: https://www.chsmahnomen.com/about-us/news/tag/nutrient-deficiency/ и http://www.agronext.iastate.edu/soilfertility/photos/secmicro/1zinkdefjs.html
                          • Культуры с дефицитом питательных веществ (рис. 1а).
                          • Культуры с дефицитом питательных веществ (рис. 1б).
                          • Низкий уровень органического вещества почвы.
                          Как навоз может улучшить химические свойства почвы?

                          Правильное применение навоза может обеспечить достаточное количество питательных веществ для развития сельскохозяйственных культур и повысить уровень органического вещества.

                          Навоз животных, включенный в программу повышения плодородия сельскохозяйственных культур, улучшит химические свойства почвы и уменьшит проблемы, описанные выше. Эти преимущества варьируются в зависимости от состава поправки. В целом, наиболее важным немедленным эффектом является добавление питательных веществ. Навоз может удовлетворить значительную часть потребности сельскохозяйственных культур в азоте, фосфоре, калии и микроэлементах. Необходимо управлять навозом таким образом, чтобы при внесении достаточного количества одного питательного вещества другое питательное вещество не применялось чрезмерно или не использовалось в последующие годы.Обычно рекомендации по навозу даются на основе химического состава навоза, поэтому важно провести полный анализ. Хотя, как правило, это не проблема, избыток соли может негативно повлиять на почву, и уровень соли в навозе следует контролировать с помощью анализа почвы, чтобы избежать проблем. В долгосрочной перспективе при внесении навоза с высоким содержанием углерода, такого как коровий навоз, органическое вещество почвы увеличивается. По мере увеличения органического вещества становится доступным больше питательных веществ из-за большего запаса питательных веществ. Выгоды от увеличения органического вещества почвы также проявляются в улучшении других физических и биологических свойств. Кроме того, дополнительное органическое вещество в почве из-за внесения навоза может увеличить емкость катионного обмена почвы. Навоз также может содержать компоненты, способные известковать почву. Этот конкретный вклад может помочь поддерживать pH почвы на нормальном уровне, максимально увеличивая доступность питательных веществ для сельскохозяйственных культур.

                          Физические свойства почвы
                          Какие физические свойства почвы важны для ее здоровья? Как на них влияет навоз?

                          Как правило, физические свойства почвы показывают, насколько хорошо почва может обеспечивать физическую стабильность и поддержку для почвенных организмов и растений.Некоторые из физических свойств, на которые влияет применение навоза:

                          Недвижимость

                          Описание

                          Чем может помочь навоз?

                          Объемная плотность

                          Масса твердых частиц в объеме такой массы почвы. Он отражает уровень пористости (пустоты в почве, которые могут быть заполнены воздухом или водой) и уплотнения почвы.Уплотненные почвы (более высокая объемная плотность) имеют меньшую пористость, меньшее содержание воздуха, меньшую инфильтрацию воды и плохой рост растений.

                          Уменьшить насыпную плотность

                          Устойчивость почвенного агрегата

                          Прочность структуры почвы противостоять воздействию внешних сил, таких как осадки, ветер и водная эрозия. Повышенная стабильность агрегатов почвы способствует росту сельскохозяйственных культур и предотвращает эрозию.

                          Повышение агрегатной устойчивости

                          Инфильтрация воды

                          Движение воды через поверхность почвы в профиль почвы.Увеличение инфильтрации уменьшает сток воды и питательных веществ и повышает их доступность для растений.

                          Увеличить инфильтрацию воды

                          Водоудерживающая способность

                          Способность почвы удерживать воду, которая затем может быть доступна для сельскохозяйственных культур.

                          Увеличение водоудерживающей способности

                          Какие проблемы связаны с физическими свойствами почвы?
                          • Ветровая и водная эрозия (пластовая, овражная, рис. 2а).
                          • Поле, трудно обрабатываемое и с большим количеством комьев.
                          • Наличие корки на поле после обработки почвы или сильного дождя, что может привести к медленным и неравномерным всходам.
                          • Частый стресс растений из-за ограниченной способности почвы удерживать воду (рис. 2b).
                          • Заметное уплотнение на поле с ограниченным проникновением и горизонтальным ростом корней.
                          • Запруды на поверхности поля из-за проблем с инфильтрацией (рис. 2с).
                          Рисунок 2. Физические свойства почвы, способствующие листовой эрозии (а), стрессу растений (б) и заболачиванию (в), могут улучшиться от навоза животных.Источник A, B и C.
                          Как навоз может улучшить физические свойства почвы?

                          Внесение навоза животных может увеличить содержание органического вещества в почве в средние/долгосрочные периоды внесения. Следовательно, навоз способствует уменьшению объемной плотности и уплотнения почвы, а также повышению стабильности агрегатов почвы, инфильтрации и удерживанию воды. В совокупности навоз помогает уменьшить эрозию, заболачивание и стресс для урожая.

                          В целом снижение объемной плотности было продемонстрировано в основном при длительном применении навоза на различных типах почв.Кстати, с уменьшением объемной плотности уменьшается и уплотнение почвы, а пористость почвы увеличивается. Согласно исследованию, внесение навоза и компоста также приводит к быстрому и значительному увеличению водостойких крупных макроагрегатов после применения. Повышение устойчивости агрегатов создает более благоприятные условия для развития растений, поскольку способствует росту корней, инфильтрации и удержанию воды. Все эти положительные эффекты вместе приводят к уменьшению проблем с запруживанием, стоком и эрозией во влажные годы.Точно так же они делают его более устойчивым к засухе в более засушливых районах. Кроме того, эти особенности также делают почвы более устойчивыми к уплотнению и эрозионным воздействиям.

                          Биологические свойства почвы
                          Какие биологические свойства почвы важны для ее здоровья? Как на них влияет навоз?

                          Биология почвы состоит из всех живых организмов в почве (корни растений, дождевые черви, грибы, бактерии, актиномицеты, водоросли, простейшие, нематоды, клещи, ногохвостки и мелкие насекомые).Все они играют важную роль в поддержании здоровья почвы, способствуя разложению органического вещества почвы, круговороту питательных веществ и агрегации почвенных частиц. По этим причинам их изобилие и активность напрямую влияют на доступность питательных веществ, которые растения могут поглощать для роста. Некоторые из наиболее важных биологических свойств, на которые влияет применение навоза:

                          Недвижимость

                          Описание

                          Чем может помочь навоз?

                          Популяция дождевых червей

                          Дождевые черви

                          помогают ускорить разложение биомассы, круговорот питательных веществ и создать лучшую систему пор для проникновения и удержания воды.

                          Повышение биологической активности почвы

                          Микробная биомасса Углерод и микробное дыхание

                          Лабораторные измерения, используемые в качестве индикатора численности микробов в почве. И то, и другое напрямую связано с общей биологической активностью, которая влияет на доступность питательных веществ для сельскохозяйственных культур и образование веществ, которые действуют как «клей», помогая создавать более стабильные почвенные агрегаты.

                          Какие проблемы связаны с биологическими свойствами почвы?
                          • Никаких видимых признаков слепков или дождевых червей.
                          • Нет или застойный запах.
                          • Медленное разложение остатков.
                          Как навоз может улучшить биологические свойства почвы?

                          Навоз животных может повысить биологическую активность почвы, способствуя круговороту питательных веществ и доступности для сельскохозяйственных культур, а также образуя «клей», необходимый для стабильных агрегатов почвы.

                          Несколько исследований продемонстрировали положительное влияние навоза на биологические свойства почвы и его воздействие на микробы и более крупную фауну. По сравнению с неорганическими удобрениями, вносимыми с той же нормой питательных веществ, навоз оказывает более существенное влияние на биологическую активность почвы. Что касается обилия и активности организмов, в недавнем обзоре сделан вывод, что «внесение навоза и твердых биологических веществ увеличивает численность почвенной фауны, такой как бактерии, грибы и дождевые черви». В той же статье указано, что скорость микробного дыхания увеличилась на 10–135% при внесении навоза, а также углерода микробной биомассы, что является индикатором обилия микроорганизмов в почве.В другой публикации также отмечается, что «углерод и другие питательные вещества в навозе могут увеличить микробную биомассу в два-три раза». Что касается более крупных организмов и их решающей роли в круговороте питательных веществ, в том же отчете указывается, что поедание микробов микроартроподами и нематодами высвобождает большую часть азота, который впоследствии становится доступным в течение вегетационного периода сельскохозяйственных культур. Последний пример ясно показывает положительное влияние повышенной активности почвенной пищевой сети на развитие растений.

                          Возможные шаги:
                          1. Определите проблемы, связанные с физическими, биологическими или химическими свойствами почвы на ваших полях.
                          2. Планируйте внесение навоза на эти поля в соответствии с потребностями культур в питательных веществах.

                          Дополнительное чтение:

                          Хотите узнать больше о здоровье почвы и/или провести более точную оценку состояния почвы на ваших полях? Проверить: https://store.extension.iastate.edu/product/Iowa-Soil-Health-Management-Manual

                          Вы хотите начать вносить навоз на тех полях, где свойства почвы неудовлетворительны?

                          Чек: https://вода.unl.edu/category/animal-manure-management или https://soilhealthnexus.org/category/manure/

                          Каталожные номера:

                          • Аль-Каиси, М., Квау-Менса, Д. (2016). Полевое руководство по здоровью почвы штата Айова — Crop 3089A, 1–90.
                          • Эдмидес, округ Колумбия (2003). Долгосрочное воздействие навоза и удобрений на продуктивность и качество почвы: обзор. Круговорот питательных веществ в агроэкосистемах, 66, 165–180.
                          • Эгболл, Б. (2002). Свойства почвы под влиянием внесения навоза и компоста на основе фосфора и азота. Агрономический журнал , 94 (1), 128–135. https://doi.org/10.2134/AGRONJ2002.1280
                          • Грэм, Э., Гранди, С., Телен, М. (2012). Возникающие проблемы в животноводстве Воздействие навоза на почвенные организмы и качество почвы ОБЗОР . Получено с http://msue.anr.msu.edu/uploads/files/AABI/Влияние навоза на почвенные организмы.pdf
                          • Шотт, Л., Миллмиер Шмидт, А. (2017). ЗДОРОВЬЕ ПОЧВЫ, Обобщение краткосрочных и долгосрочных исследований, сообщающих о показателях качества почвы при применении твердых биологических веществ в сельском и муниципальном хозяйстве, 2016 г.Отчет рабочей группы по навозу и здоровью почвы. Обобщение краткосрочных и долгосрочных исследований, сообщающих о соответствии качества почвы . Получено с https://soilhealthnexus.org/files/2018/02/ncrwn-synchronous-of-short-long-term-studies-reporting-soil-quality-metrics-report-FINAL.pdf
                          • .
                          • Вортманн, К.С., Шапиро, К.А. (2008). Влияние внесения навоза на агрегацию почвы. Круговорот питательных веществ в агроэкосистемах , 80 (2), 173–180. https://doi.org/10.1007/s10705-007-9130-6

                          Прочие ресурсы:

                          Свойства органических соединений — Свойства органических соединенийОрганические соединения — это те, которые

                          Свойства органических соединений

                          Органические соединения — это те, химическая формула которых содержит по крайней мере один атом углерода, а часто

                          также содержат атом водорода.Связи, образующиеся между атомами углерода и водорода для образования углеводорода

                          , очень прочны, и полученное соединение часто необходимо для живых существ.

                          Свойства органических соединений

                          1. Трудно выделить свойства органических соединений, поскольку единственным требованием является наличие атома углерода.

                          Важно отметить, что есть несколько неорганических соединений, которые все еще содержат углерод, хотя связь

                          очень слабая; это отсутствие единства в определении и классификации органических соединений лежит в основе проблемы

                          , когда дело доходит до описания их свойств.

                          2. Следовательно, термин «органические соединения» действительно относится к молекулам, которые содержат «значительное»

                          число атомов углерода, которое еще не является точным и измеримым числом.

                          3. Некоторые исследователи считают, что органические соединения должны содержать углерод-углеродные связи или углерод-

                          водородные связи, чтобы быть квалифицированными.

                          4. Теория витализма применяется к свойствам органических соединений, которая утверждает, что в органических соединениях, необходимых для живых существ, присутствует сила жизни

                          , и эта сила отсутствует в

                          неживых ( и, следовательно, неорганические) вещи.

                          5. Свойства органических соединений настолько разнообразны, что они подразделяются на

                          различных класса.

                          Добавить комментарий

                          Ваш адрес email не будет опубликован.

                          2015-2019 © Игровая комната «Волшебный лес», Челябинск
                          тел.:+7 351 724-05-51, +7 351 777-22-55 игровая комната челябинск, праздник детям челябинск