Министерство образования

Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЕ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)

ОТЧЕТ

По контрольной работе №2

по дисциплине «Концепции современного естествознания»

Вариант 0614

студента xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

из г. NNNNNNNNNNNNNNNNN

2008

1. Как происходит обмен веществ и энергией в живой клетке? Чем он отличается от обменных процессов в неживой природе?

Основное жизненное свойство клетки – обмен веществ. Из межклеточного вещества в клетки постоянно поступают питательные вещества и кислород, выделают продукты распада. Вещества поступившие в клетку, постоянно участвуют в процессах биосинтеза. Биосинтез –это образование специфических белков, жиров, углеводов и их соединений из более простых веществ.

В процессе биосинтеза образуются вещества, свойственным клеткам организма. Например, в клетках мышц синтезируются белки, обеспечивающие их сокращение. Одновременно с биосинтезом в клетках происходит распад органических соединений. В результате распада образуются вещества более простого строения.

Большая часть реакций распада идет с участием кислорода и освобождением энергии. Эта энергия расходуется на жизненные процессы, протекающие в клетке. Процессы биосинтеза и распада составляют обмен веществ, который сопровождается превращениями энергии клеткам свойственны рост и размножение.

Клетки тела человека размножаются делением пополам. Каждая из образовавшихся дочерних клеток растет и достигает размеров материнской. Новые клетки выполняют функции материнской клетки. Продолжительность жизни клеток различна: от нескольких часов до десятков лет. Живые клетки способны реагировать на физические и химические изменения окружающей среды. Это свойство клетки называется возбудимостью. При этом из состояния покоя клетка переходит в рабочее состояние – возбуждение.

При возбуждении в клетках меняется скорость биосинтеза и распада веществ, потребление кислорода, температура. В возбужденном состоянии разные клетки выполняют свойственные им функции. Железистые клетки образуют и выделяют вещества, мышечные – сокращаются, в нервных клетках возникает слабый электрический сигнал – нервный импульс, который может распространяться по клеточным мембранам.

Важно отметить, что обмен веществ может иметь место и между телами неживой природы. Однако обмен веществ как свойство живого качественно отличается от обменных процессов в неживых телах. Для того чтобы показать эти отличия, рассмотрим ряд примеров.

Горящий кусок угля находится в состоянии обмена с окружающей природой: происходит включение кислорода в химическую реакцию и выделение углекислого газа. Образование ржавчины на поверхности железного предмета является следствие обмена со средой. Но в результате этих процессов неживые тела перестают быть тем, чем они были. Для тел живой природы, наоборот, обмен с окружающей средой является условием их существования. В живых организмах обмен веществ приводит к восстановлению разрушенных компонентов, замене их новыми, подобными им, т. е. к самообновлению и самовоспроизведению, построению тела живого организма за счет усвоения веществ из окружающей среды.

Из сказанного следует, что организмы существуют как открытые системы. Через каждый организм идут непрерывные потоки вещества и энергии. Осуществление этих процессов обусловлено свойствами белков, особенно их каталитической активностью.

2.Поясните процессы в расплавах и растворах. Почему при растворении обычно температура понижается? Каковы особенности растворения в воде? Какую роль играют гидрофильные и гидрофобные процессы в живых организмах?

В воде растворяется гораздо больше веществ, чем в любой другой жидкости. Молекулы растворяемого вещества отделяются друг от друга и смешиваются с молекулами растворителя. Из-за своей полярной природы вода растворяет ионные вещества и другие полярные соединения. В то же время соединения не имеющие заряда, в воде не растворяются ,между ними образуется поверхность раздела. Это обстоятельство очень важно для процессов внутри живых структур.

Гидрофильные свойства полярных молекул важны в обеспечении стабильности мембран, белковых молекул, нуклеиновых кислот и других субклеточных структур. Неполярные вещества, такие как липиды, с водой не смешиваются и разделяют

водные растворы на отдельные компоненты, как их разделяют мембраны. Поэтому неполярные части молекул водой отталкиваются и в присутствии воды притягиваются друг к другу, или обладают гидрофобным эффектом. Пример сливание капелек масла в большую каплю и не растворение ее в воде.