Строение и функции гемоглобина и миоглобина человека.

Раздел 3

«Транспорт веществ»

Ф.И.О педагога:

Шульга Людмила Владимировна

Дата:

Группа: 

Количество присутствующих: 

Количество отсутствующих: 

Тема урока:

Строение и функции гемоглобина и миоглобина человека. Влияние соотношения площади поверхности к объему на скорость диффузии. Значение отношения величины поверхности клеток эритроцитов к объему. Лабораторная работа «Определение отношения величины поверхности к объему клетки».

Цели обучения в соответствии

с учебной программой

10.1.3.1 - объяснять кривые диссоциации кислорода для гемоглобина и миоглобина

у взрослого организма и эмбриона

10.1.3.2 - рассчитывать значение отношения величины поверхности к объему и объяснить их значение по отношению к транспорту веществ

Цели урока

Изучить строение и функции гемоглобина и миоглобина

Ход урока

Этапы урока/Время

Действие педагога

Действие ученика

Оценивание

Ресурсы

Начало урока

«Интеллектуальная разминка»

1.В световой фазе фотосинтеза осуществляется три основных процесса, назовите их.

2. Охарактеризуйте роль фотолиза воды в световой фазе фотосинтеза

3. Объясните, что характеризует темновую фазу фотосинтеза

4. Охарактеризуйте значение хемосинтеза в природе

Отвечают на вопросы

фронтально

презентация

Тема урока

Строение и функции гемоглобина и миоглобина человека. Влияние соотношения площади поверхности к объему на скорость диффузии. Значение отношения величины поверхности клеток эритроцитов к объему. Лабораторная работа «Определение отношения величины поверхности к объему клетки».

Объяснение темы

При изучение темы «Белки» мы говорили о белке крови- гемоглобине. Знаем, что это сложный белок, выполняющий транспортную функцию. Это железосодержащий дыхательный пигмент крови человека, позвоночных и многих беспозвоночных животных, осуществляющий перенос кислорода от органов дыхания к тканям организма. Содержится внутри эритроцитов в растворенном состоянии.

Молекула гемоглобина состоит из белка- глобина (он является носителем гемма) и желесосодержащей группы – гема (это активная группа гемоглобина). Железо в гемме находится в восстановленном состоянии Fe²⁺. Молекула гемма может присоединять и отдавать молекулу кислорода. При этом валентность железа не меняется.

Гемоглобин, присоединивший кислород, превращается в оксигемоглобин, который придает ярко-алый цвет артериальной крови. Оксигемоглобин, отдавший кислород, называют восстановленным или редуцированным гемоглобином. Венозная кровь, содержащая большое количество восстановленного гемоглобина, имеет темно-вишневый цвет.

Гемоглобин взрослых людей называется гемоглобином А (HвA). Молекулярная масса его – 66 000 – 68 000г. Это белок четвертичной структуры, включает 4 полипептидные цепи, обозначаемые как α₁,α₂, β₁,β₂. Две цепи имеют в своем составе 146 аминокислот, а другие две-141 аминокислоту. Каждая цепь связана с гемом (Fe²⁺). Цепи расположены таким образом, что структура напоминает тетраэдр.

Гем и глобин взаимно стабилизированы. Гемм без глобина мгновенно окисляется кислородом, глобин без гемма легко подвергается денатурации.

Вспоминают о белках

презентация

Миоглобин Mb – кислородосвязывающий белок скелетных мышц и сердечной мышцы. Мышечный гемоглобин (пигмент красных мышц) – является типичным гемопротеином, содержащимся преимущественно в тех мышцах, которые выполняют большой объём работы (сердечной, жевательных), мышцах диких животных, а также ныряющих млекопитающих (моржей, тюленей).

Миоглобин – глобулярный белок третичной структуры, которая имеет вид компактной глобулы. Молекулярная масса его 17000г. Миоглобин отличается следующими особенностями:

молекула миоглобина состоит из одного гемма.

одной полипептидной цепи из 153 аминокислотных остатков;

Миоглобин выполняет 2 основные функции:

снабжает мышцы кислородом, являясь его резервным источником;

облегчает транспорт кислорода в мышечные клетки.

Домашнее задание

Хочется сказать о влиянии соотношения площади поверхности к объему на скорость диффузии. Например, одним из лучших способов увеличения скорости взаимодействия веществ при химических реакциях является увеличение площади поверхности к объему путем измельчения реагирующих веществ в порошок.

Аналогично, для увеличения скорости процесса диффузии необходимо иметь наибольшую возможную площадь поверхности и одновременно сохранять разделяющую мембрану как можно более тонкой. Это касается легких и капилляров сердечно-сосудистой системы. В капиллярах совершается обмен веществ между кровью и тканевой жидкостью. Газообмен зависит от поверхности, через которую осуществляется диффузия газов. При глубоком вдохе альвеолы растягиваются, и их поверхность достигает 100-150 м². Скорость диффузии очень важна для одноклеточных организмов. По мере того, как клетка растет, отношение площади поверхности клетки к массе уменьшается. Это замедляет скорость диффузии. В результате большая клетка становится менее эффективной. Поэтому она будет делиться для сохранения эффективности организма.

У эритроцита тоже есть зависимость от его величины, так как при обмене газов между эритроцитом и окружающей средой величина поверхности имеет первостепенное значение.

Эритроциты–безъядерные кровяные клетки дисковидной двояковогнутой формы. Они эластичны, что помогает им проходить через узкие капилляры. Отсутствие ядра и такая форма увеличивают поверхность эритроцитов и обеспечивают быструю и равномерную диффузию кислорода внутри эритроцита. Такие отношения поверхности и объема способствуют лучшему выполнению основной функции эритроцита- перенос кислорода от органов дыхания к клеткам организма. Чем меньше размер эритроцитов крови в организме, тем больше их суммарная поверхность.

Количество эритроцитов в крови может изменяться. Оно увеличивается при низком барометрическом давлении (при подъеме на высоту), мышечной работе, эмоциональном возбуждении. При большой потери воды организмом.

Закрепление. Работа в программе learningapps.org . Распределить между белками предложенные утверждения. Пройти по ссылке или по QR-Code

Заполнить таблицу

Кривая диссоциации кислорода

Сродство гемоглобина и миоглобина к кислородом зависит от нескольких факторов: парциального давления, температуры, рН среды.

ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ КИСЛОРОДА.

Почти во всех жидкостях содержится некоторое количество растворенных газов. Кровь и тканевая жидкость содержат растворённый кислород и углекислый газ. Количество каждого из газов создаёт определённое парциальное давление. Чем больше растворённого газа, тем выше парциальное давление газа в данной жидкости. Так в артериальной крови парциальное давление кислорода 100 мм.рт. ст, в венозной крови уже 40 мм.рт.ст, а в тканях только 10-15 мм.рт.ст. Величина парциального давления влияет на сродство гемоглобина и миоглобина с кислородом.

Миоглобин имеет очень высокое сродство к кислородом. Уже при 2.8 мм.рт.ст. миоглобин на 50% насыщен кислородом. При парциальном давлении 20 мм.рт.ст. насыщенность кислородом у миоглобулина достигает 95%.

У гемоглобина сродство с кислородом более низкое. Только при парциальном давлении 26 мм.рт.ст. насыщение кислородом гемоглобина достигает 50%. 95% насыщения кислородом гемоглобин достигает при парциальном давлении в 60 мм.рт.ст..

§ 32, 33

Стр. 148, 152 задания на Понимание, применение, анализ

Заполняют таблицу, используя учебник

https://learningapps.org/display?v=pvd7uvqhc22