Уроку з предмету "Загальна біологія"



Скачати 125.39 Kb.
Дата конвертації30.04.2017
Розмір125.39 Kb.
Розробка уроку з предмету “Загальна біологія”

Поліщук Л.В. вчитель вищої категорії,

звання - старший учитель Тернопільська ЗОШ І-ІІІ ст. №24

10 клас


Єдність хімічного складу організмів
Тема: Хімічний склад живих організмів та хімічні процеси, що лежать в основі їх життєдіяльності. Елементний склад живих організмів. Неорганічні сполуки як компоненти живих організмів.
Мета: - ознайомити учнів з хімічним складом живих організмів; з біологічними елементами макро-, мікро- і ультрамікроелементами; розглянути їхню біологічну роль в організмі;

- розширити знання про біологічне значення в організмі неорганічних сполук.


Основні терміни і поняття: біохімія, органогенні елементи, макро- і мікроелементи, ультрамікроелементи, неорганічні речовини.
Обладнання: періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва, таблиця “Хімічний склад клітини”.
Структура уроку, основний зміст і методи роботи.
І. Вивчення нового матеріалу.

1. Біохімія як наука (Розповідь учителя з елементами бесіди).

2. Елементній склад живих організмів та їх біологічна роль в організмі. (Розповідь учителя з заповненням таблиць: “Елементи, які зустрічаються у всіх живих організмах”; “Макро- і мікроелементи”).

3. Хімічні сполуки живих організмів. (Розповідб учителя з заповненням таблиці “Вміст хімічних сполук у клітині - у масових %).

4. Вода, її роль у життєдіяльності організмів. (Розповідь учителя з елементами бесіди, заповнення текстової таблиці).

5. Мінеральні солі, їх значення для життєдіяльності організмів (Бесіда).


1. Біохімія як наука.

Біохімія - наука про хімічний склад живої матерії та про хімічні процеси, що відбуваються в організмах.

Вивчення хімії живих організмів, тобто біохімії, тісно пов'язано з бурним розвитком біології. Будучи спочатку дисципліною допоміжною, біохімія виділилась з часом в самостійну галузь знань. Значення її в тому, що вона дає фундаментальне розуміння фізіології, другими словами, розуміння того, як працюють біологічні системи.
2. Елементній склад живих організмів та її біологічна роль.

Живі організми містять майже всі відомі в природі хімічні елементи. Одні з них виявлені в усіх живих організмах без винятку (дивись таблицю), інші - лише в окремих.


Таблиця.
Елементи, які зустрічаються у всіх живих організмах

(в порядку зменшення числа атомів).

Головні елементи

органічних молекул Іони Мікроелементи

Н гідроген Na+ натрій Mn марганець

С карбон Mg2+магній Fe ферум

N нітроген Cl- хлор Co кобальт

O оксиген K+ калій Cu купрум

P фосфор Ca2+ кальцій Zn цинк

S сульфур


Найбільш поширені в живих організмах 4 хімічних елементи: гідроген, карбон, оксиген і нітроген. На їх долю припадає майже 99% маси, так і числа атомів, які входять до складу всіх живих організмів. Тому їх називають також органогенними елементами. Їх біологічне значення пов'язане в основному з їх валентністю, яка відповідає 1, 2, 3, 4, а також з їх здатністю утворювати більш міцні ковалентні зв'язки, ніж зв'язки, які утворюють інші елементи тієї ж валентності.

За масовою часткою хімічні елементи живих організмів поділяють на:

макроелементи (w > 10-2%) - C, H, O, N, S, P, Na, Ca, K, Mg, Fe, Cl, які становлять основну масу органічних і неорганічних сполук живих організмів. Концентрація їх коливається від 60 до 0,001% маси тіла;

мікроелементи (w = 10-3 - 10-6%) - B, Co, Cu, Mo, V, Zn, Br та ін. Мікроелементи переважно іони важких металів, складові компоненти ферментів, гормонів та інших життєво важливих сполук. Знаходяться в організмах у кількості 0,001 - 0,000001%;

ультрамікроелементи (w < 10-6%) - Au, Ra, Hg, Ag, Be та інші. Концентрація ультрамікроелементів не перевищує 0,000001%.


Основні хімічні елементи та їх значення для життєдіяльності організмів.

Елемент і його символ Вміст у клітині, % Значення

Оксиген (О) 62-75 Входить до складу молекул води і органічних сполук; забезпечує реакцію окислення, в ході яких виділяється необхідна організму енергія.

Карбон (С) 15-18 Входить до складу органічних сполук, кісток, черепашок

Гідроген (Н) 8-10 Входить до складу органічних сполук і молекул води.

Нітроген (N) 1,5-3 Структурний компонент білків, нуклеїнових кислот, АТФ та деяких інших біомолекул.

Фосфор (Р) 0,2-1,0 Входить до скаду кісток, білків, нуклеїнових кислот, АТФ та ін.

Калій (К) 0,15-0,4 Забезпечує транспорт речовин через клітинні мімбрани; впливає на діяльність серця людини.

Сульфур(S) 0,15-0,2 Входить до складу білків та інших біомолекул.

Хлор (Cl) 0,05-0,1 Входить до складу хлорідної кислоти, яка є складовою частиною шлункового соку.

Кальцій (Са) 0,04-2,0 Входить до складу кісток і черепашок, бере участь у регуляції метаболічних процесів; скорочень м'язів, діяльності серця людини.

Магній (Mg) 0,02-0,03 Активізує діяльність ферментів, енергетичний обмін і синтез ДНК.

Натрій (Na) 0,02-0,03 Забезпечує транспорт речовин через клітинні мембрани

Ферум (Fe) 0,01-0,015 Входить до складу багатьох біомолекул, у тому числі гемоглобіну.

Цинк (Zn) 0,0003 Входить в склад деяких гормоні та ферментів, сприяє розщепленню вугільної кислоти.

Йод (I) 0,0001 Входить до складу гормонів щитовидної залози.

Фтор (F) 0,0001 Входить до складу емалі зубів.

За біологічним значенням хімічні елементи живих організмів поділяють на:

- елементи життя (їх частка - 98-99% маси живої речовини) - C, H, O, N, S, P.

- елементи, роль і значення яких для життєдіяльності організму відомі, - Na, Ca, K, Mg, Fe, Cl, B, Co, Cu, Mo, V, I, Zn, Br.

- елементи, роль яких ще не з'ясована, та токсичні елементи - Au, Ra, Hg, Ag, Be.
3. Хімічні сполуки живих організмі.

Схема 1.



Вміст хімічних сполук у клітині (у масових %)

органічні речовини Вода 70-80%

Мінеральні солі 1-1,5%

Органічні речовини Вуглеводи 0,2-2%

Білки 10-20%

Жири 1-5%

Нуклеїнові кислоти 1-2%

АТФ, вітаміни та інші органічні речовини 0,1-0,5%


4. Вода, її роль у життєдіяльності організмів.

Вміст води в клітинах різних організмів відрізняється, наприклад, вміст води в огірках дорівнює 95%, в моркві - 90, в яблуках - 85. Не відстаємо від рослин і ми. Води мало лише в жировій тканині і кістках - 33%, в м'язах - 77%, в легенях і нирках - 80, в нервовій тканині - 84, а в сірій речовини мозку - 85%. Не випадково автори давньоіндійського філософського тракту “Упанішада” вважали: “… воды размышляли: “Пусть мы станем многим, пусть мы размножимся”.

Вода - дійсно, найбільш дивовижна речовина в природі. Оскільки, вона - універсальний розчинник. В ній розчиняються всі необхідні для живого організму сполуки (органічні і мінеральні речовини, гази); вона має високу теплоємність і одночасно високу для рідин теплопровідність. Ці властивості роблять воду ідеальною для підтримання теплової рівноваги організму.

Завдяки полярності своїх молекул вода виступає в ролі стабілізатора структури, визначає функціональну активність макромолекул залежно від товщини гідратної оболонки, що знаходиться навколо них.


Вода - джерело кисню, що виділяється при фотосинтезі, і водню, який використовується для відновлення вуглекислого газу. Вода є основним середовищем де протікають біохімічні і хімічні реакції.

Вода практично не стискується, що дуже важливо для надання форми органам і підтримання її, створення тургору і забезпечення відповідного положення органів і частин організму.

Завдяки води можливе здійснення осмотичних явищ у живих клітинах.

Вода - основний засіб пересування речовин в організмі (кровообіг, висхідний і низхідний потік розчинів по тілу рослин тощо).

Тому, вода дійсно дивовижна речовина в природі.

Всі тіла при охолодженні стискуються, а вода - розширюється; на її поверхні можуть плавати тіла, важчі за воду; вона ніколи не буває в природі абсолютно чистою ; вода навіть може подолати гравітацію!


Звернення вчителя до класу - Чим можна пояснити ці дивовижні властивості води?

Відповідь учнів - Мабуть, хімічною будовою та фізично-хімічними властивостями води.

Вчитель: - Дійсно, так. Зараз ми всі згадаємо хімічну будову, фізичні властивості та біологічні функції води, заповнюючи текстову таблицю.
Хімічна будова Фізичні властивості Біологічні функції

H 1S'


O 1S22S22P4 1. За звичайних умов рідина, велика щільність речовини 1) Визначає об'єм клітини, основне середовище, транспорт речовин

2. Висока діелектрична проникність 2) Розчинник (поняття про гідрофобність і гідрофільність)

3. Високий поверхневий нитях 3) Здатністю до антигравітаційного руху.

4. Висока теплоємність 4) Участь в терморегуляції


Отже, виходячи з даної таблиці, ми ще раз можемо зазначити, що значення води у життєдіяльності організмів дуже велика, а саме :

1) Вона визначає фізичні властивості клітини (об'єм, пружність і терморегуляцію).

2) Розчинник для речовин.

3) Середовище для хімічної реакції.

4) Приймає участь в хімічній реакції.
5. Мінеральні солі, їх значення для життєдіяльності організмів.
Мінеральні солі - неорганічні речовини, які підтримують в середині клітини стану (pH), забезпечують її нормальне функціонування.

Мінеральні солі в великій кількості містяться в клітинах, які утворюють опорні органи - -черепашки, хітиновий панцер кістки. В цитоплазмі інших клітин більша частина солей знаходиться в дисоційованому стані в вигляді катіонів і аніонів - K+, Na+, Ca2+, Cl-, HCO3-, H2PO4- і інші.


Вміст в клітині катіонів має важливе значення для її функціонування. Від концентрації солей залежить постачання води в клітину, оскільки клітинна мембрана проникла для молекул води і не проникаючи для багатьох великих молекул і іонів. Якщо в навколишньому середовище міститься менша кількість іонів, ніж в цитоплазмі клітини, то відбуваються поступання води в клітину до вирівнювання концентрації солей (осмос).

Розчин солі NaCL в концентрації 0,85% отримав назву фізіологічного.


Хлоридна кислота створює кисле середовище в шлунку хребетних тварин і людини, забезпечують цим активність ферментів шлункового соку.
Залишки сульфатної кислоти, приєднуючись до нерозчинних у воді сполук, забезпечують їхню розчинність, що сприяє виведенню даних сполук з клітин і організму.

Наявність солей в цитоплазмі визначає її буферні властивості-здатність підтримувати pH на постійному рівні.


ІІ. Закріплення знань учнів.

1) Бесіда за питаннями:

а) Який хімічний склад клітини?

б) Чому основна маса молекул живих організмів утворена атомами чотирьох елементів: С, Н, О, N?

в) Які ви можете назвати макроелементи?

г) Які ви можете назвати мікроелементи?

2) Виконати завдання письмово.

Зашифруйте за допомогою коду:

Хімічний склад клітини.

А. Білки. Б. Жири. В Вуглеводи. Г Нуклеїнові кислоти. Д Вода. Е Мінеральні солі. Є Вуглець. Ж Водень. З Азот. И Кисень. Й Калій.


1. Неорганічні сполуки.

2. Органічні сполуки.

3. Неорганічні сполуки, які відіграють одну з важливих ролей у житті клітин.

4. Хімічні елементи клітин.


ІІІ. Домашнє завдання.

Вивчити у підручнику §1; текстова таблиця (зошит).



Розробка уроку з предмету “Загальна біологія”

Поліщук Л.В. вчитель вищої категорії,

звання - старший учитель Тернопільська ЗОШ І-ІІІ ст. №24

10 клас


Єдність хімічного складу організмів
Тема: Органічні сполуки живих систем. будова, властивості, значення малих органічних молекул. Ліпіди. Вуглеводи. Лабораторна робота № 1 “Виявлення органічних молекул та їх властивостей”.
Мета: - поглибити і розширити знання учнів про ліпіди і вуглеводи як важливі органічні сполуки живих організмів;

- сформувати знання про особливості будови, функції молекул вуглеводів і ліпідів;

- сформувати вміння виявляти органічні молекули жирів та полісахаридів, досліджувати їхні властивості.
Основні терміни і поняття: органічні речовини, ліпіди, вуглеводи, моносахариди, дисахариди, полісахариди, біополімери, мономери.
Обладнання: розчин йоду, спирт, крохмальний клейстер, пробірки, вода, насіння соняшнику, бульби картоплі, розчинники (бензин, спирт, ацетон).
Структура уроку, основний зміст і методи роботи.
І. Актуалізація знань про вміст неорганічних речовин у клітині, їхню роль. (Бесіда).

а) Які неорганічні речовини входять до складу клітини?

б) Що ви знаєте про важливу сполуку - воду?

в) Доведіть, що біологічні функції води взаємопов'язані з хімічно-фізичними властивостями?

г) Яка роль солей у клітині?
ІІ. Вивчення нового матеріалу.

1. Малі органічні молекули. Макромолекули. Поняття про біополімери (Розповідь учителя з елементами бесіди).

2. Органічні речовини клітини: білки, ліпіди, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, АТФ; їх вміст у клітині (Розповідь учителя).

3. Ліпіди. Властивості ліпідів. Різноманітність їх в організмі та функції ліпідів (Розповідь учителя з елементами бесіди та накреслення схеми).

4. Вуглеводи. Класифікація та функції. (Розповідь учителя з елементами бесіди та заповнення таблиці).

5. Лабораторна робота № 1 “Виявлення органічних речовин (жирів, полісахаридів) та їхніх властивостей.


Розкриття питань.

1. Малі органічні молекули. Макромолекули. Біополімери.

Живі організми утворюють різні малі органічні молекули, які називаються мономерами. Мономери - це будівельні блоки більш великих молекул. Мономери здатні з'єднуватись між собою, утворюючи полімери, відомі також під назвою макромолекул (“макро” - великий), які складають »90% сухої маси клітин. Людям давно відомі такі органічні полімери, як шерсть, шовк, каучук, хлопок. В минулому столітті хіміки почали виготовляти штучні органічні полімери, пластмаси, з'єднуючи різними способами малі органічні мономери, наприклад диметиловий ефір
формула
Таким чином виникло мистецтво (або ремесло), по сутності справи своєї, яке імітує природу.
Організм будує свої макромолекули, з'єднуючи один з одним мономери. Процес цей зворотній: полімери можуть бути розбиті до мономерів, із яких вони складаються. Дійсно це, між іншим, і відбувається в шлунково-кишковому тракті тварин: макромолекули їжі розпродаються тут до малих молекул, які потім всмоктуються в кров і використовуються організмом для утворення нових макромолекул, які потрібні уже самому організму.
Все живі організми містять чотири головних класи органічних сполук: вуглеводи, ліпіди, білки і нуклеїнові кислоти. Сполуки кожного класу побудовані із своїх особливих мономерів, які об'єднуються в біополімери (Заповнення таблиці за допомогою учнів)

Малі органічні молекули Макромолекулярні речовини

Амінокислоти Білки

Гліцерин і жирні кислоти Жири

Моносахариди Полісахариди

Нуклеотиди Нуклеїнові кислоти


2. Органічні речовини клітини: білки, ліпіди, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, АТФ; їх вміст у клітині.

Органічні речовини - це сполуки карбону з іншими елементами; у природі утворюються в клітинах живих організмів; мають велику молекулярну масу, високу енергоємність; переважно горючі; властивості визначаються не тільки складом та масою, а й просторовим розташуванням елементів.
Різні клітини можуть дуже відрізнятись за вмістом органічних речовин. При перерахунку на суху масу в клітинах міститься ліпідів - 5-15%, білків - 10-20%, вуглеводів - 0,2-2%, АТФ - 0,1-0,5%, нуклеїнових кислот - 1-2% маси клітин.
Більшість органічних сполук представлено довгими молекулами, складеними із ланцюжка більш простих молекул (полімери).
3. Ліпіди. Властивості ліпідів. Різноманітність їх в організмі та функції.

Ліпіди - це низькомолекулярні сполуки з гідрофобними властивостями, які містяться в усіх живих клітинах.


Властивості: нерозчинні у воді, але добре розчинні в органічних розчинниках (бензині, бензолі, хлороформі та ін.)
Структурними одиницями молекул ліпідів можуть бути або прості вуглеводневі ланцюги або замінники складних циклічних молекул.
Залежно від хімічної природи, ліпіди поділяють на жири і ліпоїди (жироподібні речовини).
Жири (тригліцериди, нейтральні жири) є основною групою ліпідів. Являють собою складні ефіри триатомного спирту гліцерину і жирних кислот або суміш вільних жирних кислот і тригліцеридів (жирові включення або краплини жиру в клітинах діатомових водоростей, жирової тканини свиней, тюленів, китів; рідкі жири (олії) в насінні льону, соняшника, арахісу тощо).
Трапляються в живих клітинах і вільні жирні кислоти: пальмітинова, стеаринова, лінолева, рицинолева.
Ліпоїди - жироподібні речовини, до яких належать фосфатиди, стериди, різні воски і воскоподібні сполуки, а також жиророзчинні сполуки: пігменти (хлорофіли, каротини), вітаміни (А, Д, Е, К). отже, все вищесказане про різноманітність ліпідів в організмі можна представити в вигляді схеми:


Функції ліпідів:

1) Енергетична (у разі повного окислення 1 г. жирів до вуглекислого газу і води виділяється 38,9 кДж енергії).

2) Будівельна (складова) - основна складова клітинних мембран.

3) Захисна - механічний захист від ударів, тепло- і гідроізоляція.

4) Запасаюча - підшкірний жир у ссавців, “жирове тіло” у комах.

5) Джерело ендогенної води (100 г - 105 г води).


4. Вуглеводи. Класифікація та функції.

Вуглеводи - органічні речовини з загальною формулою (СН2О)n, де n дорівнює трьома та більше.


Але існують вуглеводи, в яких співвідношення вказаних у формулі хімічних елементів інше. До того ж, деякі з цих сполук містять атоми Нітрогену, Фосфору або Сульфору.


Функції вуглеводів:

1) Енергетична - при розщепленні 1 г вивільняється 17,2 кДж енергії.

2) Будівельна (структурна) - компонент клітинних мембран.

3) Опорна - хітин є компонентом зовнішнього скелета членистоногих та клітинних стінок деяких грибів і водоростей, а також целюлоза є компонентом клітинних стінок у рослин.

4) Запасаюча - крохмаль у рослин, глікоген у тварин.
5. Лабораторна робота № 1.

Виявлення органічних речовин (жирів, полісахаридів) та їхніх властивостей.


Мета: навчитися виявляти органічні молекули жирів, полісахаридів, з'ясовувати їхні властивості, розвивати навички самостійності, вміння на основі спостережень робити висновки.
Обладнання та матеріали: бульби картоплі, розчин йоду, спертівка, пробірки, плоди соняшника, аркуш паперу, склянка з водою, ацетон (бензин), розчин крохмалю, олія.
Хід роботи:

1. Виявлення крохмалю (полісахариду). Краплю спиртового розчину йоду капніть на зріз картоплини. Що спостерігаєте? Поясніть причини змін.

2. До розчину крохмалю додайте розчин йоду. Якого кольору став розчин? Нагрійте цей розчин, а потім охолодіть. Які зміни ви спостерігали? Про які властивості крохмалю це свідчить?

3. Виявлення молекул жиру в насінні соняшника. На аркуші паперу розітріть декілька насінин соняшника. Підсушіть аркуш паперу. Що спостерігаєте? Про вміст яких речовин свідчить пляма на папері?

4. В пробірку налийте декілька крапель олії. Додайте води. Що спостерігаєте?

5. В пробірку налийте декілька крапель олії. Додайте ацетону (бензину). Що спостерігаєте?

6. Про які властивості крохмалю і жирів свідчать ці досліди?
Висновок:

ІІІ. Узагальнення знань учнів.

Написання біологічного диктанту.

Закінчить твердження.

1. Елементи - органогени - це С, Н, О, N.

2. За будовою молекули води - диполь.

3. Між молекулами води утворюються зв'язки - водневі.

4. Основні зв'язки в органічних молекулах - ковалентні.

5. Білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти це - органічні речовини.

6. Високомолекулярні сполуки - біополімери.

7. Їхня молекула називається - макромолекула мономерів.

8. Вона складається з - мономерів.

9. Речовини, які добре розчиняються у воді - гідрофільні.

10. Нерозчинні у воді речовини - гідрофобні.



11. Мономери полісахаридів - моносахариди.
IV. Домашнє завдання. Опрацювати матеріал § 2, 3 підручника.


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка