Какие свойства придают костям входящие в их состав органические вещества

Анонимный вопрос

23 декабря 2018 · 2,5 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.

Зачем нам врали об эволюции человека?

Привет!
Я КИБИКА – сайт обо всём самом-самом на планете Земля. Например самая маленькая… · kibika.com

Никто не врал. Это одна из теорий. Логически легко укладывающаяся в наше мышление. Пока вроде как официально не опровергнутая. Чем она на этот раз не угодила? По мне вполне нормальное развитие сценария создания тушки для sapiens.

Прочитать ещё 11 ответов

Сравнение растительной животной грибной и бактериальной клетки?

Занимаюсь козами, люблю животных, книги, штангу, учу языки. Круг интересов…

В бактериальной клетке:

Нет ядра;
Есть цитоплазматическая мембрана;
Есть капсула (слизистая структура, плотно связанная с мембраной);
Есть клеточная стенка, образована пектином или муреином;
Нет контаков между клетками;
Вместо хромосом – нуклеоид;
В качестве вакуолей – аэросомы;
Есть плазмиды, цитоплазма, рибосомы, мезосомы, пили, органеллы для перемещения;
Цитоскелет – встречается у некоторых бактерий;
Нет пероксисом, лизосом, пластидов, центриолей, митохондрий, эндоплазматического ретикулума или сети, аппарата Гольджи.

В растительной клетке:

Есть ядро, которое придает клетке форму, запасает питательные вещества, определяет рамки роста;
Есть клеточная мембрана;
Нет капсулы;
Есть клеточная стенка;
Есть контакты между клеткам, представлены плазмодесмами (цитоплазматические “мостики”, соединяющие клетки);
Есть хромосомы;
Есть вакуоли;
Есть цитоплазма, митохондрии, эндоплазматический ретикулум или сеть, аппарат Гольджи, рибосомы, пластиды, цитоскелет, пероксисомы, органеллы для перемещения;
Лизосомы обычно не видны;
Центриоли есть у низших растений;
Нет пилей, мезосом, плазмидов.

В животной клетке:

Ядро есть, отвечает за передачу генетической информации;
Есть клеточная мембрана;
Нет капсулы;
Нет клеточной стенки;
Есть контакты между клетками, представлены демосомами (обеспечивают структурную целостность слоёв клеток);
Есть хромомсомы;
Нет вакуолей;
Есть цитоплазма, митохондрии, эндоплазматический ретикулум или сеть, аппарат Гольджи, рибосомы, цитоскелет, центриоли, лизосомы, пероксисомы, органеллы для перемещения;
Нет пилей, мезосом, плазмидов, пластидов.

В клетке гриба:

Есть ядро, присутствуют дикарионы – спаренные ядра в клетке после слияния цитоплазмы. Ядра способны передвигаться из клетки в клетку;
Есть клеточная мембрана;
Нет капсулы;
Есть клеточная стенка, образована хитином;
Есть контакты между клетками;
Есть хромосомы;
Есть вакуоли;
Есть цитоплазма, митохондрии, эндоплазматический ретикулум или сеть, аппарат Гольджи, рибосомы, цитоскелет, лизосомы, пероксисомы;
Нет пилей, мезосом, плазмидов, пластидов, центриолей, органелл для перемещения.

Как устроено губчатое вещество кости?

Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…

Губчатое вещество состоит из множества тонких костных перегородок, направленных в соответствии с движением веществ в кости. Такое строение позволяет добиться от костей большей прочности. Они реже ломаются и трескаются.

На краях костей находится хрящевая ткань, через которую внутрь поступают питательные вещества и проникают окончания нервов.

Полости губчатого вещества заполнены красным костным мозгом, отвечающим за образование эритроцитов. Такая схема губчатой кости позволяет ей выполнять сразу несколько очень важных функций.

Источник

Конспект урока биологии в 8 классе

«Химический состав костей, типы их соединения»

Казакова Л.В. МКОУ «Боровская СОШ»

Учитель биологии, I категория

Цели: Изучить химический состав костей, типы их соединения, увидеть зависимость «состав – строение – свойства».

Ход урока:

1. Актуализация знаний, целеполагание.

Продолжаем знакомиться с опорно-двигательной системой человека. Прежде чем приступить к изучению нового материала, давайте попробуем ответить на вопрос:

– Назовите самую большую кость в скелете человека?

Бедренная кость весит 1200 гр., несмотря на свой маленький вес, в горизонтальном положении она может выдержать груз около 1500 кг.[2]

– Как вы думаете, почему кость, несмотря на небольшую массу, может выдержать такую нагрузку?

Опыт. На демонстрационном столе выставляются два штатива с кольцами, расположенными вертикально. Один лист бумаги сворачивается в полоску, другой – в трубку.

1 испытание: Бумажную полоску просовывают в кольца и укрепляют так, что ее середина свободно провисает между кольцами. Повесить на нее чашку от аптекарских весов, которую затем нагрузить грузом до тех пор, пока лист не согнется.

2 испытание: между кольцами закладывают трубку и сразу вешают на нее чашку с грузом, который согнул бумажную полоску. Эта нагрузка не может согнуть трубку. Чашку весов нагрузить до критической величины, после чего сравниваются результаты первого и второго испытания.

Вывод: Трубка обладает большей прочностью, чем стержень такой же массы, следовательно прочность кости зависит от ее строения.

Задание: Рассмотрите рисунок. Напишите названия структур, обозначенных цифрами: 1.__________________________

2.__________________________

3.__________________________

4.__________________________

5.__________________________

– Чем обеспечивается большая прочность?

Пластинки губчатого вещества пересекаются под углом 90, поэтому они противостоят растяжению и сжатию. Поскольку перекладины опираются на компактное вещество кости, возникает жесткая и прочная конструкция, в которой нагрузка равномерно распределяется на всю ткань. Эти особенности строения были использованы Эйфелем при создании всемирно известной башни – Эйфелевой.

Сообщение ученика:По прочности кость сравнивают с металлами (медью, железом). Прочность кости относится к прочности стали, как 1:10, так, короткий сегмент большеберцовой кости может выдержать вес легкового автомобиля! Предел прочности ребер на излом у молодых колеблется от 85 до 110 кг. Кость тверже кирпича в 30 раз, гранита – в 2,5 раза. Она прочнее дуба и также прочна, как чугун.[2]

– Только ли от строения зависит прочность костей? Почему кости ломаются, особенно у пожилых людей?

Проблемный вопрос 1: Каков состав костей?

3 испытание: Соединить две трубки, пытаться повесить чашку весов.

– Будет ли чашка держаться? Имеет ли смысл иметь настолько прочные кости, если их длина не бесконечна? В чем проявляется целостность скелета?

Проблемный вопрос 2: Как кости соединяются?

Запись темы урока. Формулирование целей урока.

2. Формирование новых знаний

Биология и химия – естественные науки. Они тесно взаимосвязаны. В химии очень важна логическая взаимосвязь понятий: состав – строение – свойства; она является основной при изучении веществ. Интересно проследить эту взаимосвязь на примере веществ, из которых состоит костная ткань. И химия нам в этом первая помощница, ведь химия – это наука о веществах.

– Что уже знаем? (строение)

– Кость состоит из чего? (из веществ)

Сообщение ученика: Учёные установили, что в состав кости входят многие вещества, химический состав её очень сложен. Кость состоит из воды, органических и неорганических веществ. Обезжиренная, и обезвоженная кость состоит на 1/3 из органических веществ, получивших название “оссеин”, и на 2/3 из неорганических. В состав кости входят соли кальция и магния, фосфора, и более 30 других элементов, необходимых для нормального функционирования костной ткани. Следовательно, кость состоит из многих веществ и обладает определенными свойствами. [2]

1/3 костной ткани

Придают костям твёрдость

23 части костной ткани.

20% от массы костей.

Опыт: «Свойства прокалённой и декальцинированной кости»

Цель: Определить, какие свойства костям придают ОВ и НВ.

Для опыта используются три кости животных: нормальная, прокаленная и декальцинированная.

1) – Что значит «прокаленная» кость?

– Что происходило с органическими веществами кости при прокаливании? Органические вещества сгорели, остались неорганические: ПК = ОВ + НВ

– Из каких веществ состоит прокалённая кость? (из неорганических).

2) – Что значит «декальцинированная» кость?

– Что произошло с неорганическими веществами в соляной кислоте? Неорганические вещества растворились, а органические остались: ДК = ОВ + НВ

– Из каких веществ состоит декальцинированная кость?

Итак, сравним свойства прокаленной, декальцинированной и нормальной кости и ответим на вопрос: какие вещества определяют прочность кости?

Инструктивная карточка.

Лабораторная работа.

Тема: «Изучение свойств декальцинированной и прокаленной кости».

Цель: Изучить химический состав костей, влияние органических и неорганических веществ на свойства кости. Установить зависимость свойств кости от состава.

Оборудование: прокаленные, декальцинированные и нормальные кости, салфетки, кусочки мрамора.

Ход работы:

Ответьте на вопросы, изучив свойства костей.
Результаты наблюдений отметьте в таблице.

Вид кости

Свойства кости

Прокаленная

Декальцинированная

Нормальная.

Твердость

Хрупкость

Упругость

Гибкость

Прочность

Из каких веществ состоит?

– Какими свойствами обладает нормальная кость? Из каких веществ она состоит?

– Какими свойствами обладает прокаленная кость? Из каких веществ она состоит?

– Какими свойствами обладает декальцинированная кость? Из каких веществ она состоит?

3. Сделайте вывод о единстве состава и свойств кости. Влияет ли состав кости на ее свойства?

Уместно сказать о единстве живой и неживой природы, ведь в состав кости входит карбонат кальция, он же – мрамор, потрогайте, какой он твердый! Следовательно, сочетание твёрдости и гибкости определяют прочность кости.

Вывод. Свойства кости определяются её составом. Прочность кости определяется единством органических и неорганических веществ. Итак, мы убедились, что свойства кости зависят от состава.

– Как вы думаете, изменяется ли состав костей с возрастом? С возрастом увеличивается содержание в кости неорганических веществ и уменьшается содержание органических.

– Почему у детей часто встречаются искривления костей, а у пожилых людей переломы?

– Почему в вашем возрасте нужно постоянно следить за осанкой?

Вернемся ко второму вопросу: Как соединяются между собой кости в скелете? О каких способах соединения костей вы слышали и знаете?

Способ соединения костей зависит от их функций. По выполняемым функциям существуют три группы соединения костей: неподвижные, полуподвижные, подвижные соединения.

1) Неподвижное соединение костей в костях черепа, таза, крестцово – копчиковых позвонков. Неподвижное соединение кости образуют путём срастания между собой. Движения при этом ограничены или вовсе отсутствуют.

2) Полуподвижное соединение достигается упругими хрящевыми прокладками между костями. Такие прокладки находятся между отдельными позвонками. При сокращении мышц эти прокладки сжимаются и позвонки сближаются. При ходьбе, беге, прыжках прослойки упругого хряща действуют как амортизаторы, смягчая резкие толчки и предохраняя тело от сотрясения (грудные позвонки, ребра с грудиной).

3) Подвижное соединение – сустав, где имеется суставная сумка (впадина) и головка, самые подвижные суставы – плечевой и тазобедренный.

Сустав состоит из суставных поверхностей сочленяющихся костей; суставной сумки, суставной полости, суставной жидкости. Суставные поверхности покрыты гладким хрящом (облегчение движения костей в суставе). Суставная поверхность одной из костей сустава (головка) – выпуклая, суставная поверхность другой (впадина) – вогнутая. Суставная сумка охватывает суставные поверхности сочленяющихся костей, образуя замкнутую полость, заполненную суставной жидкостью. Количество суставной жидкости, заполняющей узкую щель между суставными поверхностями, очень невелико. Жидкость выполняет роль смазки. Суставы укрепляются связками, которые располагаются вне суставной сумки и внутри нее.

Суставы различаются по числу и форме суставных поверхностей костей и по возможному объему движений, т.е. по числу осей, вокруг которых может совершаться движение. Суставы бывают простыми и сложными. В простом соединяются две кости (между фалангами пальцев), а в сложном три и более (локтевой, коленный, голеностопный). [2]

Одна из основных функций костей – защитная. Чтобы с ней справиться, кости должны быть и крепкими, и прочными, и упругими. Достигается это благодаря своеобразию химического состава и строения кости. А подвижность скелета различными видами соединения костей.

Здоровье – самое большое богатство человека, и его нужно беречь смолоду. Установлено, что умеренная нагрузка на кость увеличивает её прочность, поэтому очень важно заниматься физической культурой. Здоровье кости зависит и от сбалансированного питания. Необходимо вводить в питание молоко, кефир, творог, сыр, рыбу, фасоль, петрушку, зеленый лук, а также яйца, гречку, морковь и горох.

3. Применение новых знаний.

1) Рассмотрите рисунок. Подпишите изображенные на рисунке типы соединения костей, обозначенные цифрами. 1.________________________

2.________________________

3.________________________

Дополнительно: назовите кости, в каждом типе соединения, используя стр.100 – 101. [1, с.100-101]

2) Назовите части сустава, обозначенные цифрами:

1. ________________________

2. ________________________

3. ________________________

4. ________________________

5. ________________________

Предположите, какой сустав изображен ________________ Какие движения возможны в этом суставе_______________

__________________________

3) Суточная потребность человека в кальции в виде карбоната кальция СаСО3 составляет 0,012 моль. Вычислите массу необходимого карбоната кальция. Приведите пример блюда, которое могло бы пополнить суточный запас СаСО3.

4. Подведение итогов урока, рефлексия.

– Какие знания, необходимые для будущей жизни получили сегодня?

Подытожить наш урок можно словами П.Ф.Лесгафта: «Костная система человеческого организма устроена таким образом, что при наибольшей легкости она представляет наибольшую крепость и всего лучше в состоянии противодействовать влиянию толчка и сотрясения» [2]

На память об этом уроке я угощаю вас йогуртами. Молочные продукты содержат кальций, он необходим для укрепления костей. Следите за своей осанкой, занимайтесь физической культурой и правильно питайтесь.

5. Домашнее задание:стр.100-102. [1, с.100-101]

Список литературы и источников:

Биология. Человек. 8 класс: учеб.для общеобразоват.учреждений /Н.И.Сонин, М.Р.Сапин М.Дрофа,2013. – 287 с.
https://www.bioinside.ru/conibs-977-1.html Кости.

Источник

Какое органическое вещество входит в состав костной ткани

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОСТНОЙ ТКАНИ

Изучение химического состава костной ткани сопряжено со значительными трудностями, поскольку для выделения органического матрикса требуется провести деминерализацию кости. Кроме того, содержание и состав органического матрикса подвержены значительным изменениям в зависимости от степени минерализации костной ткани.

Известно, что при продолжительной обработке кости в разведенных растворах кислот ее минеральные компоненты растворяются и остается гибкий мягкий органический остаток (органический матрикс), сохраняющий форму интактной кости. Межклеточный органический матрикс компактной кости составляет около 20%, неорганические вещества – 70% и вода – 10%. В губчатой кости преобладают органические компоненты, которые составляют более 50%, на долю неорганических соединений приходится 33–40%. Количество воды сохраняется в тех же пределах, что и в компактной кости (Ю.С. Касавина, В.П. Торбенко).

По данным А. Уайта и соавт., неорганические компоненты составляют около 1 /4 объема кости; остальную часть занимает органический матрикс. Вследствие различий в относительной удельной массе органических и неорганических компонентов на долю нерастворимых минералов приходится половина массы кости.

Неорганический состав костной ткани. Более 100 лет назад было высказано предположение, что кристаллы костной ткани имеют структуру апатита. В дальнейшем это в значительной мере подтвердилось. Действительно, кристаллы кости относятся к гидроксилапатитам, имеют форму пластин или палочек и следующий химический состав – Са10(РО4)6(ОН)2. Кристаллы гидроксилапатита составляют лишь часть минеральной фазы костной ткани, другая часть представлена аморфным фосфатом кальция Са3(РО4)2. Содержание аморфного фосфата кальция подвержено значительным колебаниям в зависимости от возраста. Аморфный фосфат кальция преобладает в раннем возрасте, в зрелой кости преобладающим становится кристаллический гидроксилапатит. Обычно аморфный фосфат кальция рассматривают как лабильный резерв ионов Са 2+ и фосфата.

В организме взрослого человека содержится более 1 кг кальция, который почти целиком находится в костях и зубах, образуя вместе с фосфатом нерастворимый гидроксилапатит. Большая часть кальция в костях постоянно обновляется. Ежедневно кости скелета теряют и вновь восстанавливают примерно 700–800 мг кальция.

В состав минеральной фазы кости входит значительное количество ионов, которые обычно не содержатся в чистом гидроксилапатите, например ионы натрия, магния, калия, хлора и др. Высказано предположение, что в кристаллической решетке гидроксилапатита ионы Са 2+ могут замещаться другими двухвалентными катионами, тогда как анионы, отличные от фосфата и гидроксила, либо адсорбируются на поверхности кристаллов, либо растворяются в гидратной оболочке кристаллической решетки.

Органический матрикс костной ткани. Приблизительно 95% органического матрикса приходится на коллаген. Вместе с минеральными компонентами коллаген является главным фактором, определяющим механические свойства кости. Коллагеновые фибриллы костного матрикса образованы коллагеном типа 1. Известно, что данный тип коллагена входит также в состав сухожилий и кожи, однако коллаген костной ткани обладает некоторыми особенностями. Есть данные, что в коллагене костной ткани несколько больше оксипролина, чем в коллагене сухожилий и кожи. Для костного коллагена характерно большое содержание свободных ε-амино-групп лизиновых и оксилизиновых остатков. Еще одна особенность костного коллагена – повышенное по сравнению с коллагеном других тканей содержание фосфата. Большая часть этого фосфата связана с остатками серина.

В сухом деминерализованном костном матриксе содержится около 17% неколлагеновых белков, среди которых находятся и белковые компоненты протеогликанов. В целом количество протеогликанов в сформировавшейся плотной кости невелико.

В состав органического матрикса костной ткани входят гликозамино-гликаны, основным представителем которых является хондроитин-4-суль-фат. Хондроитин-6-сульфат, кератансульфат и гиалуроновая кислота содержатся в небольших количествах.

Принято считать, что гликозаминогликаны имеют непосредственное отношение к оссификации . Показано, что окостенение сопровождается изменением гликозаминогликанов: сульфатированные соединения уступают место несульфатированным. Костный матрикс содержит липиды, которые представляют собой непосредственный компонент костной ткани, а не являются примесью в результате недостаточно полного удаления богатого липидами костного мозга. Липиды принимают участие в процессе минерализации. Есть основания полагать, что липиды могут играть существенную роль в образовании ядер кристаллизации при минерализации кости.

Биохимические и цитохимические исследования показали, что остеобласты – основные клетки костной ткани – богаты РНК . Высокое содержание РНК в костных клетках отражает их активность и постоянную биосинтетическую функцию (табл. 22.1).

Своеобразной особенностью костного матрикса является высокая концентрация цитрата: около 90% его общего количества в организме приходится на долю костной ткани. Принято считать, что цитрат необходим для минерализации костной ткани. Вероятно, цитрат образует комплексные соединения с солями кальция и фосфора, обеспечивая возможность повышения концентрации их в ткани до такого уровня, при котором могут начаться кристаллизация и минерализация.

Кроме цитрата, в костной ткани обнаружены сукцинат, фумарат, малат, лактат и другие органические кислоты.

Это может быть интересно:

Что делать если исчезает костная ткань у зубов , Костная ткань это соединительная ткань состоящая , Деструкция костной ткани что это такое лечение , Как повысить плотность костной ткани ,

Источник