Какие свойства костям придают органические вещества
Анонимный вопрос
23 декабря 2018 · 3,3 K
Органические вещества придают костям упругость.
У детей в костях много органических веществ, поэтому кости упругие и гибкие. У пожилых людей наоборот, количество неорганических веществ преобладает над органическими, поэтому кости становятся хрупкими и ломкими.
С этим и связан тот факт, что детям труднее сломать кость, чем взрослым, не смотря на более подвижный образ жизни.
Какие функции выполняет вакуоли в клетке?
Cinemaphile & multi-instrumentalist. Love boxing & cycling, cats & dogs, cars &…
Вакуоли регулируют рост: поглощают воду и удлинняют клетки.
Хранят важные питательные вещества, ферменты и т.д.
Помогают в проростании семян, т.к. являются питательным веществом.
Выделяют ядовитые вещества, тем самым защищая растения от животных.
Разрушают крупные молекулы.
Отвечают за тургорное давление, чтобы структуры оставались жёсткими и прямыми.
Также вакуоли участвуют в автолизе – процессе, при котором клетка разрушается ферментами.
Прочитать ещё 3 ответа
Каковы различия между низшими и высшими растениями?
Знаток в области красоты, стиля, здоровья, фитнеса. Увлекаюсь кино и…
Низшие растения – это водоросли. У них нет ни корней, ни побегов, ни листьев. То есть нет разделения на “части” тела растения. Тело низшего растения называется слоевищем.
Высшие растения – например, покрытосеменные, голосеменные и т.д. Им свойственна дифференциация тканей, они имеют корни, стебли, листья и другие органы, каждый из которых выполняет определенную функцию.
Прочитать ещё 2 ответа
Какие сложные органические соединения входят в состав клеток живых организмов чем они являются?
Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…
Органические соединения составляют в среднем 20-30% массы клетки живого организма. К ним относятся биологические полимеры — белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, а также жиры и ряд небольших молекул. В различные типы клеток входит неодинаковое количество органических соединений. В растительных клетках преобладают сложные углеводы – полисахариды; в животных – больше белков и жиров. Тем не менее каждая из групп органических веществ в любом типе клеток выполняет сходные функции.
Прочитать ещё 1 ответ
Какие функции выполняет механическая проводящая покровная ткани?
Механическая ткань является опорой для растения “внутренним скелетом”, позволяющим ужерживать вертикальное положение в наземно-воздушной среде. Бывает 2 видов: колленхима(клетки живые) и склеренхима (клетки мертые).
Проводящая ткань. Обеспечивает транспорт воды и минеральных солей, органических веществ по растению. Подразделяется на ксилему(восходящий ток, транспорт h2o и минеральных солей к стеблю и листьям) и флоэму (нисходящий ток, траспорт органических веществ к корню)
Покровная ткань. Это барьер между внутренней средой растений и окружающей средой. Она защищает от вредного ультрафиолета, механических повреждений и температурных перепадов. В своём составе содержит устьица, регулирующие количество испаряемой воды(транспирация) и газообмен.
Прочитать ещё 1 ответ
Какие органические вещества могут запасаться в тканях животных?
В тканях животных запасаются: жиры – подкожный как защита и источник энергии, нутряной как агент пищеварения, также, в горбах верблюдов, зебу, под панцирем черепах, в ягодицах жителей пустыни койсанов запасается жир, который, расщепляясь, служит источником воды. Углеводы (в основном гликоген, запасается в печени, мышцах), витамины A и D. АТФ и другие фосфолипиды – участвуют в энергообмене, хранятся в основном в мышцах.
Прочитать ещё 1 ответ
Источник
- 20.08.2017
- Педсовет 2017, Биология
Автор: Галина Николаевна Сергушева, учитель биологии и химии МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 2 п. Николаевка»
Цель: изучить строение костей их химический состав и свойства.
Ход урока
Организационный момент
Опрос домашнего задания: работа по карточкам, устный опрос
1. Установите соответствие между типами соединения костей и примерами
Пример соединения костей | Тип соединения костей |
| А) Позвонки копчика | 1) неподвижное |
| Б) тазобедренный сустав | 2) подвижное |
| В) коленный сустав | 3) полуподвижное |
| Г) кости мозгового отдела черепа | |
| Д) позвонки шейного отдела позвоночника | |
| Е) локтевой сустав |
- .
2.
- Функции опорно-двигательной системы:
1. Защитная 2. Двигательная 3. Выделительная 4. Регуляторная
- В состав опорно-двигательной системы входят:
1. Кожа 2. Мышцы 3. Связки 4. Кости
- Суставная головка и суставная впадина покрыты _________________ хрящом, сам сустав находится в суставной _____________ и укреплен
________________________ - Подвижность сустава обеспечивается:
1. Формой суставной поверхности 2. Суставной жидкостью
3. Суставными связками 4. Суставной сумкой
3. Перечислите основные типы соединения костей
III. Изучение новой темы
1. Форма кости. О существовании костей в нашем теле знает каждый. Действует скелет и в сказках. Старославянское слово «кощь» («кошть») означает «сухой». От него произошло слово «кость» и название персонажа русских сказок — Кощей Бессмертный. Такое имя ему отведено не случайно – кости надолго «переживают» человека и порой сохраняются в земле тысячелетиями, почти не изменяясь.
Рассмотрите на слайде разные по форме кости. Попытайтесь самостоятельно классифицировать кости по форме. На основании полученных ответов в тетради заполняем таблицу:
Форма костей
| Трубчатые длинные | Короткие трубчатые | Плоские | Воздухоносные | Смешанные | |
| Примеры | Плечевая, бедренная | Кости пясти, плюсны, фаланги пальцев | Кости мозгового отдела черепа, кости таза, ребра, грудина | Некоторые кости черепалобная, клиновидная, решетчатая, верхняя челюсть. | Позвонки, кости основания черепа |
Воздухоносные кости, имеют в теле полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом
Ненормальные (смешанные) кости, построены сложно, форма их разнообразна. Например, тело позвонка по форме (и по строению) относится к губчатым костям, дуга, отростки — к плоским.
Внимательно посмотрите на скелет — где в скелете расположены каждый из данных видов костей?
2. Строение кости. Изучите данные и сделайте вывод о прочности костной ткани «как строительного материала» скелета человека
Материал | Прочность на сжатие | Прочность на растяжение |
Сталь | 552 | 827 |
Фарфор | 250 | 55 |
КОСТЬ | 170 | 120 |
Гранит | 145 | 5 |
Дуб | 59 | 117 |
Бетон | 21 | 2 |
как это ни удивительно, но кость по прочности уступает только твёрдым сортам стали и оказывается гораздо прочнее, ставших образцами прочности, гранита и бетона.
Давайте шаг за шагом выясним, какие особенности химического состава и строения придают костям такие уникальные свойства.
– Рассмотрите строение трубчатой кости и назовите основные части? (Диафиз – удлиненная средняя часть, эпифиз – два утолщенных конца). Учащиеся зарисовывают кость и подписывают основные части.
Давайте посмотрим, какие свойства придают кости неорганические вещества, а какие органические. Мы поместили куриную кость в 10% раствор соляной кислоты. Итак, давайте проверим свойства кости. Она способна гнуться во все стороны.
? К какому же выводу подводят нас результаты эксперимента? Органические вещества сообщают кости упругость и эластичность.
Теперь давайте решим проблему, как удалить из кости органические вещества? Их можно сжечь. Верно, органика прекрасно горит. Кость обуглилась. Обугливание – верный признак того, что органические вещества сгорели. Кость твердая, но хрупкая. Крошится в руках.
К какому же выводу подводят нас результаты эксперимента? Неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость.
Итак, органические вещества (белки) придают кости упругость, а неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость. Сочетание же твердости и эластичности сообщает кости прочность.
Сделайте следующую запись в тетради:
Органические вещества придают кости_____
Неорганические вещества придают кости______________
Сочетание этих веществ обеспечивает______
Кость содержит 30% органических веществ (белки, углеводы), 60% минеральных веществ (кальций, магний, фосфаты) и 10 % воды.
Состав костной ткани человека меняется в течение всей жизни человека. Прочитайте текст учебника и ответьте на вопрос: у кого быстрее ломаются кости у детей или стариков? И почему? . (С возрастом увеличивается содержание в кости неорганических веществ и уменьшается содержание органических). Почему в вашем возрасте нужно постоянно следить за осанкой?
Внутреннее строение костей
– Рассмотрите рисунки на слайдах и скажите, какое внутреннее строение имеют кости?
Кости покрыты плотной соединительной тканью – надкостницей. Она богата кровеносными сосудами и нервами. За счёт кровеносных сосудов происходит питание клеток кости. Внутренний слой надкостницы состоит из клеток, которые растут, размножаются, что обеспечивает рост кости в толщину и ее регенерацию при переломах. Надкостница плотно примыкает к компактному веществу кости. Компактное вещество образовано костной тканью. Кости взрослого человека в большинстве построены из пластинчатой костной ткани, которая образует остеоны, или гаверсовы системы. Они являются структурной единицей кости.
Клетки кости – остеоциты и остеобласты – участвуют в построении костной ткани. Остеобласты – созидатели костной ткани, а остеоциты обеспечивают форму кости. . У каждой кости выделяют компактное (плотное) и губчатое вещество. Их количественное соотношение и распределение зависит от места кости в скелете и от ее функции.
Плотное (компактное) вещество особенно хорошо развито в тех костях и их частях, которые выполняют функции опоры и движения. Например, из компактного вещества построено тело длинных трубчатых костей. Костные пластинки имеют цилиндрическую форму и как бы вставлены одна в другую. Такое трубчатое строение компактного вещества придает костям большую прочность и легкость.
Губчатое вещество образовано множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям максимальной нагрузки. Им образованы утолщения головок длинных трубчатых костей, а также короткие плоские кости. Губчатое вещество состоит из костных перемычек и балок, которые образуют многочисленные ячейки. А для чего же в губчатом веществе кости столько много ячеек? (Найдите ответ в учебнике) — в них находится красный костный мозг, являющийся органом кроветворения – в нем образуются клетки крови. Полости длинных трубчатых костей взрослых людей заполнены желтым костным мозгом, в котором содержатся жировые клетки. Желтый костный мозг состоит из клеток соединительной ткани. Это клетки жировой и кроветворной соединительной ткани. Желтый костный мозг играет роль резерва на случай, когда красный мозг не справляется с работой. Красный костный мозг с возрастом заменяется желтым костным мозгом
В течение жизни человека соотношение плотного и губчатого вещества кости меняется. Эти изменения зависят от образа жизни, который ведет человек, от его питания, состояния здоровья. Количество плотного вещества у спортсменов значительно выше, чем у людей, ведущих сидячий образ жизни.
Кости могут расти в длину и толщину. В длину они растут за счет деления клеток хряща, расположенных на ее концах. За счет деления клеток внутреннего слоя надкостницы, кости растут в толщину и зарастают при переломах. Несмотря на то, что рост кости в толщину осуществляется непрерывно за счёт надкостницы, кость взрослого человека не становится массивнее. Масса длинных трубчатых костей человека увеличивается незначительно, потому что стенки костномозговой полости содержат клетки, растворяющие кость. Благодаря сложной и согласованной работе тех и других клеток достигается оптимальная прочность кости при наименьших массе и затрате материала.
IV. Закрепление
1. Подумайте, почему компактное вещество состоит из многочисленных трубочек с прочными стенками. Как это способствует прочности кости при наименьшем расходе материала и массы костного вещества? Почему корпус самолета делают из прочных дюралюминиевых трубчатых конструкций, а не из листового проката?
2. Объясните, почему искривления костей чаще бывают у детей, а переломы – у пожилых людей.
V. Домашнее задание §6
Источник
О своем организме человек знает много, например, где расположены органы, какую функцию они выполняют. Почему бы не проникнуть вглубь кости и не узнать ее строение и состав? Это очень занимательно, ведь химический состав костей весьма разнообразен. Он помогает понять, почему каждый костный элемент очень важен и какую функцию он несет.
Основная информация
Живая кость у взрослых людей имеет:
- 50% — вода,
- 21, 85% — вещества неорганического типа,
- 15, 75% — жир,
- 12,4% — коллагеновые волокна.
Вещества неорганического типа – это разные соли. Большая их часть представлена известковым фосфатом (шестьдесят процентов). В не таком большом количестве присутствует известковый карбонат и магниевый сульфат (5,9 и 1,4% соответственно). Интересно, что в костях представлены все земные элементы. Минеральные соли поддаются растворению. Для этого нужен некрепкий раствор азотной или соляной кислоты. Процесс растворения в этих веществах имеет свое название – декальцинация. После нее остается лишь органической вещество, которое сохраняет костную форму.
Органическое вещество отличается пористостью и эластичностью. Его можно сравнить с губкой. Что происходит, когда удаляется это вещество через сжигание? Кость по форме остается прежней, но теперь она становится хрупкой.
Понятно, что только взаимосвязь неорганических и органических веществ делает костный элемент прочным, упругим. Еще более прочной кость становится благодаря составу губчатого и компактного вещества.
Неорганический состав
Примерно век назад было высказано мнение, что костная ткань человека, точнее, ее кристаллы, по структуре похожи на апатиты. Со временем это было доказано. Костные кристаллы – гидроксилапатиты, а по форме похожи на палочки и пластины. Но кристаллы – это лишь доля минеральной фазы ткани, другая доля – это аморфный фосфат кальция. Его зависит от возраста человека. У молодых людей, подростков и детей его много, больше, чем кристаллов. Впоследствии соотношение меняется, поэтому в более старшем возрасте больше уже кристаллов.
Организм взрослого человека имеет более одного килограмма кальция. Он содержится в основном в зубных и костных элементах. В сочетании с фосфатом образуется гидроксилапатит, который не растворяется. Особенность в том, что в костях основная часть кальция регулярно обновляется. Каждый день кости человеческого скелета теряют и опять приобретают около восьмисот миллиграмм кальция.
Минеральная доля имеет много ионов, но чистый гидроксилапатит их не содержит. Есть ионы хлора, магния и других элементов.
Органический состав
95% матрикса органического типа – это коллаген. Если говорить о его значимости, то вместе с минеральными элементами он является основным фактором, от которого зависят механические костные свойства. Коллаген ткани кости имеет особенности:
- в нем больше оксипролина по сравнению с кожным коллагеном,
- в нем много свободных ε-амино групп оксилизиновых и лизиновых остатков,
- в нем больше фосфата, основная часть которого связана с сериновыми остатками.
Сухой деминерализованный костный матрикс содержит почти двадцать процентов белков неколлагеновых. Среди них есть части протеогликанов, но их немного. Органический матрикс содержит глюкозаминогликаны. Считается, что они напрямую связаны с оссификацией. Кроме того, если они изменяются, происходит окостенение. В костном матриксе есть липиды – прямой компонент ткани кости. Они участвуют в минерализации. Костный матрикс имеет еще одну особенность – в нем очень много цитрата. Почти девяносто его процентов – доля костной ткани. Считается, что цитрат важен для процесса минерализации.
Вещества кости
Большая часть костей взрослого человека имеет в составе пластинчатую костную ткань, из которой образуется два вида вещества: губчатой и компактное. Их распределение зависит от функциональных нагрузок, осуществляемых на кость.
Если рассматривать строение костей, то в образовании диафизов трубчатых костных элементов играет важную роль компактное вещество. Оно как тонкая пластина покрывает снаружи их эпифизы, плоские, губчатые кости, которые построены из губчатого вещества. В компактном веществе очень много тоненьких канальцев, которые состоят из кровеносных сосудов и волокон нервов. Некоторые каналы находятся в основном параллельно костной поверхности.
Стенки каналов, расположенных в центре, сформированы пластинками, толщина которых от четырех до пятнадцати мкм. Они как будто вставлены друг в друга. Один канал возле себя может иметь двадцать подобных пластинок. Состав кости включает в себя остеон, то есть объединение канала, расположенного в центре, с пластинками возле него. Между остеонами есть пространства, которые наполнены вставочными пластинками.
В строении кости не менее важное значение имеет губчатое вещество. Его название дает основание предположить, что оно похоже на губку. Так оно и есть. Она выстроена с балок, между которыми присутствуют ячейки. Кость человека постоянно испытывает нагрузки в виде сжатия и растяжения. Именно они определяют размеры балок, их расположение.
Костное строение включает надкостницу, то есть соединительнотканную оболочку. Она прочно соединена с костным элементом с помощью волокон, которые проходят в его глубину. Накостница имеет два слоя:
- Наружный, фиброзный. Он формируется волокнами коллагена, благодаря которым оболочка отличается прочностью. Этот слой имеет в строении нервы и сосуды.
- Внутренний, ростковый. В его строении есть остеогенные клетки, благодаря которым кость расширяется и восстанавливается после травм.
Получается, что надкостница выполняет три основные функции: трофическую, защитную, костеобразующую. Говоря о строении кости также следует упомянуть об эндосте. Им кость покрыта изнутри. Он похож на тонкую пластинку и несет в себе остеогенную функцию.
Еще немного о костях
Благодаря удивительному строению и составу кости обладают уникальными характеристиками. Они очень пластичны. Когда человек выполняет физические нагрузки, тренируется, кости проявляют гибкость и подстраиваются под изменяющиеся обстоятельства. То есть в зависимости от нагрузок увеличивается или уменьшается количество остеонов, меняется толщина пластинок веществ.
Каждый человек может посодействовать оптимальному костному развитию. Для этого необходимо регулярно и умеренно заниматься физическими упражнениями. Если в жизни преобладает сидячий образ действий, кости начнут ослабляться и станут более тонкими. Есть заболевания костей, которые ослабляют их, например, остеопороз, остеомиелит. На строение кости может оказать влияние профессия. Конечно, не последнюю роль играет наследственность.
Итак, на некоторые особенности костного строения человек не способен повлиять. Все же некоторые факторы зависят от него. Если с детства родители будут следить за тем, чтобы ребенок правильно питался и занимался умеренной физической нагрузкой, его кости будут в прекрасном состоянии. Это значительно повлияет на его будущее, ведь ребенок вырастет крепким, здоровым, то есть успешным человеком.
Загрузка…
Источник