§ 13. Судың қасиеттері және биологиялық маңызы
Биология, 7 сынып. Оқулық: Очкур Е.А. және т.б. (Мектеп, 2025). 3 бөлім: Жасушалық биология. Су және органикалық заттар. 69–72-беттер.
Нені үйренесің
- Судың басты қасиеттерін атауды: еріткіш, жылусыйымдылық, жылуөткізгіштік, беттік керілу, мұздың ерекше қасиеті.
- Судың өсімдіктер мен жануарларға не үшін керек екенін түсіндіруді.
- Өсімдіктер мен жануарлардың су тапшылығына бейімделуіне мысал келтіруді (Қазақстан мысалында).
- Су алмасуы қалай реттелетінін түсінуді.
Ой қозғау
- Судың өсімдіктер мен жануарлар тіршілігінде рөлі қандай? Су заттарды ерітеді, тасымалдайды, реакцияларға және фотосинтезге қатысады, денені салқындатады, жасушаға серпімділік береді.
- Денеміздің неше пайызын су құрайды деп ойлайсыңдар? Ересек адамда 60–80%. Ең көп су ұрықта: үш күндік ұрықтың денесінде шамамен 97%.
- Сусыз қанша өмір сүре алар едің? Тамақсыз адам апталап тіршілік етеді, ал сусыз небәрі бірнеше тәулік. Судың 10–20%-ын жоғалту өмірге қауіпті.
Тақырыпты талдаймыз
Су — ерекше зат
Су — бірегей қасиеттері бар зат. Тірі организмдердің өмір сүруіне және «жұмыс істеуіне» сол қасиеттер мүмкіндік береді. Барлық сұйықтықтың ішінде су — ең жақсы еріткіш. Оған қоса, оның жылусыйымдылығы мен жылуөткізгіштігі жоғары. Тағы бір ерекшелігі: Жердің қалыпты температурасында су бірден үш күйде кездеседі: газ (бу), сұйықтық және қатты зат (мұз).
Су молекулалары «қол ұстасып» тұрады
Су молекулалары бір-бірін және басқа заттардың молекулаларын өзіне тартады. Сондықтан судың беттік керілуі, яғни ілінісуі болады.
- Ілінісудің арқасында су тамырдан жапыраққа дейін 70 м және одан да жоғары көтеріледі.
- Түскен жапырақтар су бетінде жүзе алады.
- Суаршындар су бетімен керілген жұқа қабықпен жүргендей сырғиды және батпайды.
🌟 Ең биік ағаштар суды көпқабатты үйдің биіктігіне көтереді. Ағаштың ішінде сорғы жоқ: су молекулаларының ілінісуі мен жапырақтардың буландыруы жұмыс істейді.
Мұз судан жеңіл, бұл балықтарды құтқарады
Төмен температурада су молекулалары торлы құрылым — мұз түзеді. Ол сұйық судан тығыздығы аз, сондықтан бетінде қалқып жүреді. Мұз су қоймасын қақпақ сияқты жауып, түбіне дейін қатып қалудан сақтайды. Қыста Балқаш көлінде немесе Бұқтырма су қоймасында мұздың астында тіршілік, балықтар мен өсімдіктер сақталады.
💡 Судың тығыздығы +4 °C-та ең жоғары болады. Сондықтан қыста түбінде ең «жылы» қабат, шамамен +4 °C су қалады.
Жылу: су баяу қызады және баяу салқындайды
Суды қыздыру үшін көп жылу керек. Ол салқындағанда да баяу суиды. Бұл тірі организмдерге дене температурасын тұрақты ұстауға көмектеседі. Жоғары жылуөткізгіштік жылуды ұлпалар арасында біркелкі таратады.
Тағы бір қасиеті: булану салқындатады. Жапырақтар аптапта су буландыратындықтан қызып кетпейді. Адам денесі терлеу арқылы салқындайды.
📕 Оқулықта су молекулалары арасындағы байланысты бұзу үшін көп жылу энергиясы қажет және оны «жылусыйымдылық» дейді делінген. Бірақ дұрысы: жылусыйымдылық — суды 1 градусқа қыздыру үшін қанша жылу керек екенін көрсетеді. Ал «мұз → су» және «су → бу» өту кезінде жұмсалатын көп энергия балқудың және булану жылуының жасырын жылуы деп аталады. Бұл өтулер кезінде температура өзгермейді (оқулық бұны дұрыс айтады).
Тірі жандардың ішіндегі су
Тірі организмдер сусыз өмір сүре алмайды. Су жасушалар мен ұлпалардың құрамына кіреді. Көп жасушаларда су өзге заттардың бәрінің қосындысынан да көп.
Организмдегі күрделі реакциялар тек сулы ортада жүреді. Организмнің суға деген қажеттілігін тек сумен ғана қанағаттандыруға болады. Судың 10–20%-ын жоғалту өлімге әкеледі.
Өсімдіктер тіршілігіндегі су
Су — өсімдік жасушасының ең маңызды бөлігі. Ол:
👨👩👧 Ата-анаға. Терек бұтағын немесе балдыркөк сабағын тағамдық бояуы бар суға салып қойыңыз. Бірнеше сағаттан кейін жапырақ жүйкелері боялады. Бұл судың өсімдікпен қалай көтерілетінін айқын көрсетеді.
Өсімдіктердің суға қажеттілігі әртүрлі. Суда өсетін өсімдіктер (су лилиясы, жебежапырақ) және құрғақшылықта өсетін өсімдіктер (кактус, жантақ) бар. Ылғал жетіспегендіктен құрғақ жерлердегі өсімдіктердің жапырақтарын балауыз өңез немесе қалың түк басады, ал жапырақтары тікенектерге немесе қабыршақтарға айналған. Қазақстан шөлдеріндегі сексеуіл де солай: оның жапырағының орнына суды дерлік жоғалтпайтын жұқа жасыл бұтақшалар-қабыршақтар бар.
Эфемерлер (бәйшешек, супияз, қызғалдақ, сүмбілшаш, нәркес) бір жарым ай ішінде өсуін аяқтап үлгереді және құрғақшылықтан пиязшық пен тұқым түрінде қашады. Қазақ даласында көктемде Грейг қызғалдағы гүлдейді, ал жазда одан жердегі пиязшық қана қалады.
Жануарлар тіршілігіндегі су
Жануарлар суды үш жолмен алады: ішу арқылы, шырынды азықпен және органикалық заттардың тотығуы есебінен (түзілетін су — «метаболитті су», яғни өзгергіш су). Кейбіреулері, мысалы, ұн қарақоңызының дернәсілдері, суды ылғалды ауадан сіңіреді.
Судың жоғалуы аштықтан қауіптірек. Ірі сүтқоректілер (Қазақстанда — ақбөкендер) суаттарға қатты тәуелді және суға қарай мекен ауыстырады.
- Құстар. Қарлығаштар мен ұзынқанат қарлығаштар ұшып бара жатып су ішеді. Шөлдегі бұлдырықтар күнде бірнеше шақырым жердегі суатқа ұшып барып, балапандарына су әкеледі: төсіндегі қауырсынын суға малып, ал балапандары оны тұмсықтарымен сығады.
- Шөл жануарлары (кіші сарышұнақ, орқоян, кіші құмтышқан) інде су теңгерімін сақтайды, мұнда ауаның ылғалдылығы шамамен 100%. Бұл булануды азайтады.
- Суды үнемдеу: несеп пен нәжістің бөлінуі кезінде, суды ішек арқылы сіңіру, құрғақ нәжіс. Құрғақ аймақтардағы жәндіктерде (шөл сасыққоңыздары, құмырсқа арыстандары) мальпигий түтікшелері артқы ішектің құрамынан суды сорып алады.
- Сусыздануға төзімділік: адам дене салмағының 10%-ынан артық судың жоғалуына төзбейді; түйелер — 27%-ға, қойлар — 23%-ға, иттер — 17%-ға дейін.
⚠️ Жиі кететін қате. «Түйе суды өркешінде сақтайды». Олай емес, өркешінде май бар. Ол тотыққанда метаболитті су түзіледі, бірақ басты нәрсе — түйе суды өте үнемді жұмсайды және организмдегі су қорының 27%-ына дейін жоғалтуға төзеді.
🌟 Келесі — 2-зертханалық жұмыс: онда суды тәжірибелермен «тексереді» (мұз, қыздыру, беттік керілу, ұлғаю). Отпен істейтін тәжірибелерді тек мұғаліммен бірге жаса.
Өзіңді тексер
- Су қандай қасиеттерге ие? Ең жақсы еріткіш, жылусыйымдылығы мен жылуөткізгіштігі жоғары, беттік керілуі (ілінісуі) бар, үш күйде болады, мұз сұйық судан жеңіл, қыздырғанда ұлғаяды.
- Өсімдіктер тіршілігінде су қандай маңызға ие? Топырақ заттарын ерітеді, тургорды қамтамасыз етеді, фотосинтез бен транспирацияға қатысады, көптеген өсімдіктер үшін — мекен ету ортасы.
- Құрлық жануарлары су теңгерімін қалай реттейді? Су ішеді, азықпен және заттардың тотығуынан су алады; оны үнемдейді: ылғалды ауасы бар індер, құрғақ нәжіс, несептің аз болуы, сусыздануға төзімділік, суатқа қарай мекен ауыстыру.
Жаттығуларды шығарамыз
№ 1
Сол және оң бағанын сәйкестендіре отырып, жасушадағы судың рөлін ашыңдар.
Қалай ойлаймыз. Оң жақтан не болатынын оқы, ал сол жақтан судың бұл үшін қандай «рақметке» лайық екенін тап.
Шешуі.
- Жасушаның серпімділігін қамтамасыз ету: жасуша суды жоғалтса, жапырақтар солады, жемістер кебеді — ә.
- Химиялық реакцияның жылдамдауы: реакциялар ерітінділерде жүреді, заттар жасушада ериді — б.
- Жылу реттеу процесіне қатысу: су баяу қызады және баяу суиды — а.
- Зат алмасуды қамтамасыз ету: заттар жасушаға түседі және одан ерітінді түрінде шығады — в.
Жауабы: 1 — ә; 2 — б; 3 — а; 4 — в.
№ 2
Сұлбаны дәптерге сызып, құрғақшылықта тіршілік ететін көптеген өсімдіктер мен жануарлардың су тапшылығына бейімделуін түсіндіріңдер.
Қалай ойлаймыз. Кактусты, сексеуілді және қызғалдақты, содан кейін сарышұнақты, бұлдырықты және түйені еске түсір.
Жауап үлгісі.
| Өсімдіктер | Жануарлар |
|---|---|
| жапырақтарындағы балауыз өңез | ылғалды ауасы бар індер (сарышұнақ, құмтышқан) |
| қалың түк | майды тотықтырғанда метаболитті су түзілуі |
| жапырақтары тікенекке немесе қабыршаққа айналған (кактус, жантақ, сексеуіл) | бөліп шығарғанда суды үнемдеу, құрғақ нәжіс |
| эфемерлер: 1,5 айда жылдам өсу кезеңі | сусыздануға төзімділік (түйе 27%-ға дейін) |
| құрғақшылықты пиязшық пен тұқым түрінде өткізу | суатқа қарай мекен ауыстыру (ақбөкен) |
| сабағында су жинау (кактус) | бұлдырық балапандарына қауырсынымен су әкеледі |
Жауабы: өсімдіктер: балауыз өңез, түк, жапырақтың орнына тікен мен қабыршақ, эфемерлік, пиязшық пен тұқым; жануарлар: індер, метаболитті су, суды үнемдеу, сусыздануға төзімділік, суатқа қарай мекен ауыстыру.
💡 Өзіндік талдау. Аяқта: «Медузада 99,9% су бар екені қызық болды. Енді мұздың көлді түбіне дейін қатудан қорғайтынын білемін. Беттік керілумен тәжірибе (су бетіндегі қыстырғыш) жасағым келеді».
Жадынама
- Су жасушалардың құрамына кіреді: адам денесінде 60–80%, медузада 99,9%.
- Адам үшін судың 10%-дан астамын жоғалту өлімге әкеледі.
- Өсімдіктер минералды заттарды тек ерітінді күйінде сіңіреді.
- Су алмасуы бейімделулер арқылы реттеледі: өсімдіктерде — жапырақтар, эфемерлік; жануарларда — індер, үнемдеу, мекен ауыстыру.