Урок 5. Органические компоненты клетки. Углеводы и белки.
Тип урока: урок систематизации и развития имеющихся знаний
Используемые технологии: здоровьесбережения, проблемного обучения, развивающего обучения.
Формируемые УУД:
Р (регулятивные): постановка новых целей, преобразование практической составляющей задания в познавательную задачу;
П (познавательные): умение выделять, систематизировать и сравнивать факты; анализировать текстовую информацию; проводить наблюдение, фиксировать и оформлять результаты;
К (коммуникативные): умение отстаивать свою точку зрения, подтверждать аргументы фактами.
Л (личностные) способствовать формированию элементов экологической культуры, интересов и мотивов, направленных на изучение живой природы.
Планируемые результаты: Знать химическую организацию клетки: строение и функции белков, углеводов, находить взаимосвязь между строением и функциями. Уметь находить и объяснять причины внутриклеточных превращений веществ, применять знания и умения по химии для объяснения протекающих в клетках процессов, уметь объяснять наблюдаемые явления и процессы.
Оборудование: учебник (Биология. 10 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений /В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е. Т. Захарова /М.: ВЕРТИКАЛЬ, 2018), презентация или флипчарт (для работы с интерактивной доской).
Ход урока
I. Организационный момент
Взаимное приветствие учителя и учащихся; выяснение причин отсутствующих на уроке.
II. Проверка домашнего задания
1. Распечатанный мини-тест (можно использовать для опроса нескольких человек сразу)
ТЕСТ
1. Какое вещество образуют основу клеточных мембран?
1) клетчатка 2) фосфолипиды 3) воск 4) хитин
2. При окислении 1 г жира до углекислого газа и воды выделяется энергии:
1) 17, 6 кДж 2) 200 кДж 3) 30 кДж 4) 38,9 кДж
3. Определите верность следующих суждений
А) Воски — группа простых липидов, представляющих собой сложные эфиры высших жирных кислот и высших высокомолекулярных спиртов.
Б) Запасы жира повышают плавучесть водных животных.
1) верно А 2) верно Б 3) оба суждения верны 4) оба суждения ошибочны
4. Гетерополимером является:
1) крахмал 2) гликоген 3) яичный белок 4) клетчатка
5. Какие функции выполняют липиды?
1) теплоизолирующую
2) некоторые являются ферментами
3) источник метаболической воды
4) двигательную
5) некоторые являются гормонами
ОТВЕТ: 1-2; 2-4; 3-3; 4-3; 5-1,3,5
2. Работа в парах (поиски ответов на вопрос, используя интернет ресурсы)
Одна из функций жиров - запасающая. Подтвердите значение этой функции для живых организмов и приведите конкретные примеры.
ОТВЕТ: (предполагаемый, и дополняемый учителем)
- Жир запасают животные, впадающие в холодное время в спячку, например, бурый медведь, который за зиму тратит до половины своего веса, или барсук, который к зиме увеличивает свой вес почти вдвое за счет запасов жира.
- Жир запасают животные, совершающие длинные переходы через местность, где нет источников воды и питания, например, верблюды (запас метаболической воды).
- Накапливают большие количества жира все обитатели сухих степей и пустынь: змеи и ящерицы, антилопы, жирафы, зебры, львы, страусы – это помогает им выжить в условиях, где мало пищи и воды.
- У млекопитающих, которые оставляют свое потомство после первого кормления, много жира в молоке, например, зайчих, до 15%.
- Семена многих растений содержат жир, необходимый для обеспечения энергией развивающееся растение, например, подсолнечник, конопля, пшеница.
- Жир запасают многие водные Позвоночные, он обеспечивает их плавучесть.
III. Обобщение имеющихся и формирование новых знаний.
Учитель: Сегодня на уроке речь пойдет об уникальных органических веществах. Предлагаю вам определить, о каких веществах речь пойдет в первую очередь?
Эти вещества помогают организму нормально функционировать. Эти вещества дают силу и энергию, в том числе и для работы головного мозга. Источником большинства этих веществ являются растения. Итак, речь идет об (углеводах).
1. Классификация углеводов. (беседа с учащимися)
Углеводы бывают разные, со многими из них вы уже знакомы.
- Этот углевод имеет второе название – виноградный сахар, в свободном виде встречается и у растений, и у животных, она - первичный источник энергии для клеток. (глюкоза)
- Этот углевод в свободном виде встречается в плодах. Особенно много ее в меде и фруктах. Он значительно слаще глюкозы и других сахаров. Входит в состав олиго- и полисахаридов, участвует в поддержании тургора растительных клеток. Его метаболизм не регулируется инсулином, и поэтому он имеет важное значение при питании больных сахарным диабетом. (фруктоза)
- Этот углевод является пространственным изомером глюкозы. Он входит в состав олигосахаридов, растительных и бактериальных полисахаридов. Вместе с глюкозой образуют важнейший дисахарид молока — лактозу, называемую молочным сахаром. Легко превращается в глюкозу.(галактоза)
- Эти углеводы входят в состав нуклеиновых кислот. (рибоза и дезоксирибозу)
Все эти углеводы относятся к группе моносахаридов, которые имеют отличительные особенности: низкую молекулярную массу; сладкий вкус, легко растворимы в воде, кристаллизуются, относятся к редуцирующим (восстанавливающим) сахарам. Следующую группу образуют дисахариды (олигосахариды). Наиболее важными являются сахароза и лактоза. Они также широко распространены в природе, а также растворимы в воде, легко кристаллизуются, обладают, как правило, сладким вкусом, но могут быть как редуцирующими, так и нередуцирующими веществами. Большое значение имеет и третья группа углеводов – полисахариды, обладающих большой молекулярной массой (обычно сотни тысяч); не дают ясно оформленных кристаллов, либо нерастворимы в воде, либо образуют растворы, напоминающие по свойствам коллоидные, сладкий вкус для них не характерен, являются нередуцирующими углеводами. Наиболее важными являются крахмал, целлюлоза, муреин, гликоген.
- Что вам известно об этих веществах?
ОТВЕТЫ: учащихся, дополненные учителем
Крахмал - запасное вещество растений, плохо растворимо в воде, в горячей воде образует коллоидный раствор, качественная реакция – посинение йода; гликоген – запасное вещество животных; их целлюлозы состоят клеточные стенки растений; из муреина – бактерий.
2. Функции углеводов (работа с учебником)
Прочитайте § 8, заполните представленную таблицу
Функции углеводов | В чем проявляются |
1) 2) 3) 4) 5) | 1) Основной энергетический материал клетки, при окислении 1 г выделяется 17,6 кДж 2) Входят в состав клеточной стенки растительных клеток (целлюлоза), грибов (хитин), бактерий (муреин). 3) Гликоген в составе растений клеток животных и крахмал у растений — запасной энергетический материал. 4) Углеводы в составе гликокаликса и мембран обеспечивают взаимодействие клеток, узнавание клетками друг друга. 5) Полное окисление углеводов сопровождается выделением углекислого газа и воды. |
ОТВЕТ: 1 - энергетическая, 2 – структурная, 3 - запасающая, 4 - взаимодействие клеток, 5 - источник метаболической воды
2. Строение и функции белков (работа с учебником)
Прочитайте § 8, стр. 55-59 и выполните следующие задания
ТЕСТ:
1. Сколько аминокислот являются незаменимыми для человека?
1) таких аминокислот нет 2) 20 3) 10 4) 7
2. Между какими группировками аминокислот образуется пептидная связь?
1) между карбоксильными группами соседних аминокислот.
2) между аминогруппами соседних аминокислот.
3) между аминогруппой одной аминокислоты и радикалом другой.
4) между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксильной группой другой.
3. Какие суждения верны:
1) ферменты специфичны, каждый фермент обеспечивает реакции одного типа.
2) ферменты универсальны и могут катализировать реакции разных типов.
3) каталитическая активность ферментов не зависит от рН и температуры.
4) каталитическая активность ферментов зависит только от температуры
4. Вторичная структура белка поддерживается(спираль) поддерживается связями?
1) ковалентными 2) водородными 3) ионными 4) пептидными
5. Какие суждения верны:
1) витамины являются кофакторами ферментов.
2) все белки являются биологическими катализаторами, ферментами.
3) при замерзании происходит необратимая денатурация ферментов.
4) ренатурация — утрата трехмерной конфигурации белка без изменения первичной структуры.
ОТВЕТ: 1-3, 2-4, 3-1, 4-2, 5-1
Лабораторная работа «Изучение каталитической активности ферментов в живых тканях (на примере каталазы)». Ферментативное расщепление пероксида водорода в растительных клетках» (работа в парах)
Цель: выявление каталитической функции белков в живых клетках, и роли ферментов; закрепление умения работать с микроскопом, проводить эксперимент и объяснять результаты работы с помощью имеющихся знаний.
Оборудование: варёный и сырой картофель (вареное и сырое мясо), 3% -ный раствор пероксида водорода (свежеприготовленный), пробирки, пинцет, песок, ступка и пестик, письменные принадлежности, линейка.
Ход работы:
- Приготовьте шесть пробирок, и поместите в первую немного песка, во вторую - кусочек сырого картофеля, в третью – кусочек варёного картофеля, в четвёртую - кусочек сырого мяса, в пятую - кусочек варёного мяса.
- Капните в каждую из пробирок немного пероксида водорода.
- Наблюдайте, что будет происходить в каждой из пробирок.
- Измельчите в ступке кусочек сырого картофеля с небольшим количеством песка.
- Перенесите измельчённый картофель вместе с песком в пробирку №6 и капните немного пероксида водорода.
- Сравните активность измельчённой и целой растительной ткани.
- Оформите результаты в таблицу.
№ пробирки | Содержимое пробирки | Наблюдения |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
Пример заполнения
№ пробирки | Содержимое пробирки | Наблюдения |
№1 | песок + H2O2 | Изменений нет |
№2 | сырой картофель + H2O2 | Выделяется газ (кислород), раствор пенится |
№3 | вареный картофель + H2O2 | Изменений нет |
№4 | сырое мясо + H2O2 | Выделяется газ (кислород), раствор пенится, мясо светлеет и всплывает |
№5 | вареное мясо + H2O2 | Изменений нет |
№6 | Измельченный картофель с песком + H2O2 | Выделяется газ (кислород), раствор пенится; реакция протекает интенсивнее |
- Объясните полученные результаты.
- Ответьте на вопросы:
1) В каких пробирках проявилась активность фермента каталазы? Объясните, почему?
ОТВЕТ:
В пробирках - №2, №4, № 6 потому, что в них присутствовали сырые продукты, содержащие белки с активной структурой. В пробирке №1 находилось неорганическое вещество. В пробирках №3 и №5 находились продукты с необратимо денатурированным белком, потерявшем свою структуру под влиянием высокой температуры (в процессе варки).
2) Как влияет измельчение ткани на активность фермента в живых тканях растений и животных?
ОТВЕТ: Реакция протекает быстрее, если живую ткань измельчить потому, что площадь соприкосновения белка и пероксида водорода увеличивается.
3) Как бы вы предложили измерить скорость разложения пероксида водорода? (по желанию)
v=kc(a)c(b)
где v является скоростью химической реакции
k – константа скорости
с – изменение концентрации
4) Все ли живые организмы содержат фермент каталазу, способствующую разложению пероксида водорода? Дайте аргументированный ответ.
ОТВЕТ: Каталаза содержится в лизосомах и разлагает токсичный для клеток пероксид водорода. Так как лизосомы присутствуют во всех клетках эукариот, то можно предположить, все живые организмы содержат каталазу
- Сформулируйте вывод.
IV. Рефлексивно-оценочный этап
• самооценка своей учебной деятельности на уроке
Домашнее задание
Прочитать § 8 вопросы (Подумайте! Выполните!) 1-2 стр.