Урок по теме: "Лекарства"

Открытый интегрированный урок по химии и биологии в 10 классе Тема урока «Лекарства» Цели урока:

• Познакомить учащихся с химиотерапией, используя межпредметные связи с биологией; рассмотреть химическую природу, механизм действия и безопасные способы применения некоторых лекарственных препаратов (сульфамидов, антибиотиков, аспирина).
• Научить ребят анализировать строение молекул лекарственных препаратов и предсказывать на основе этого анализа их химические свойства.
• Воспитать целенаправленность, интерес к предметам химии и биологии, расширить кругозор обучающихся.

Оборудование и реактивы: аптечные упаковки различных групп лекарственных препаратов (сульфамидных, антибиотиков, различных форм аспирина); раствор соляной кислоты, карбоната натрия, пробирки, электронагреватели, ступка с пестиком, гербарии лекарственных трав, таблица «Плесневые грибы – пеницилл».





















План урока:

1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний
3. Изучение новой темы:

А) Вступительное слово учителя химии Б) Сообщения учащихся (два ученика) В) Общие понятия о лекарственных веществах. Г) Сульфамиды Д) Антибиотики Е) Аспирин 4. Выступление учителя биологии о различных заболеваниях и лечении лекарственными препаратами. 5. Химический практикум. 6. Знакомство с лекарственными травами. 7. Обобщение урока, подведение итогов.

Ход урока:

I. Организационный момент.

II. Подготовка учащихся к восприятию нового материала.

Учитель химии:

        - На протяжении нескольких уроков мы знакомились с вами с биологически активными соединениями, необходимыми для нормальной жизнедеятельности человека. Какие это соединения? (витамины, гормоны, ферменты).

Познакомившись с ферментами, гормонами, витаминами, мы сегодня на уроке рассмотрим не менее важную группу органических веществ, имеющих огромное биологическое значение. Это вещества – лекарства. Сегодня этот урок не совсем обычный тем, что данную тему мы решили проводить вместе с учителем биологии, т.е. на уроке мы заодно повторим некоторые вопросы, касающиеся этого предмета. Сперва дадим слово нашим ученикам. Они подготовили сообщения о возникновении и развитии применения лекарственных средств в борьбе с болезнями. (Выступления учащихся). Учитель химии: в 1891 году русский ученый Д.Л.Романовский сформулировал общий химиотерапевтический принцип, т.е. принцип лечения различных заболеваний химическими препаратами. Идеальным лекарством Д.Л.Романовский считал «вещество, которое при введении в заболевший организм окажет наименьший вред последнему вызовет наибольшие деструктивные изменения в поражающем агенте». Развитие представлений о том, что многие болезни вызываются различными микроорганизмами, позволили создать целый арсенал антибактериальных и химиопрепаратов. Начало ему было положено немецким терапевтом и бактериологом П.Эрлихом. Далее вывешиваем на доску записи «сульфамиды, стрептоцид» Начало эры химиотерапии бактериальных инфекций связано с открытием антибактериальных свойств у довольно простого по химической структуре органического соединения - амида сульфаниловой кислоты – стрептоцида: H 2N


Учитель химии спрашивает у учащихся : какие функциональные группы имеет это вещество? Какие свойства можно предположить этому веществу? Учитель биологии: сенсационное для 1936 года сообщение немецкого ученого Г.Домагка о том, что молекула стрептоцида убивает бактерии и способна излечивать такие тяжелые инфекционные заболевания, как менингит, пневмонию, скарлатину, явилось мощным стимулом для развития работ по созданию сульфамидных препаратов. Бактериальная активность стрептоцида состоит в том, что он ингибирует рост и жизнедеятельность микроорганизмов и приводит в конце концов к их гибели. На доску вывешиваем записи дигидрофолиевая кислота. Учитель химии: это связано с тем, что вместо синтеза необходимой бактериям дигидрофолиевой кислоты сульфамиды конкурентно включаются в синтез «ложной» дигидрофолиевой кислоты, которая и уничтожает болезнотворные микробы. Учитель химии просит учащихся найти различия в строении этих двух веществ по данным на столах записям. Наиболее эффективные представители сульфамидов, такие, как сульфален, сульфадиметоксин, сульфаметоксазол и другие сохранили свое значение и в наше время. Например, последний из названных входит в состав широко известного современного бинарного препарата бисептола. Важнейшим этапом в развитии химиотерапии явилось открытие и создание антибиотиков. Что вам известно об этой группе лекарств? Учитель биологии: в 1928 году английский микробиолог А.Флеминг отметил способность нитчатого гриба зеленой плесени Penicillium notatum вызывать гибель стафилококков. ( учитель просит вспомнить особенности этой зеленой плесени из курса ботаники). Учащиеся и учитель биологии – всем нам известен плесневой гриб мукор, встречающийся в виде плесени на хлебе. Тело мукора состоит из напоминающего белый пушок разветвленного многоядерного мицелия без поперечных стенок и спорангиеносцев ( ножка с черной головкой). В головке развиваются тысячи спор. Размножаются мукоровые грибы бесполым и половым путем. Плесневой гриб пеницилл оказал человечеству огромную помощь в развитии медицины. В начале двадцатого века ученые случайно обнаружили, что болезнотворные бактерии погибают в присутствии зеленой плесени – пеницилла. С тех пор вырабатываемое из этого гриба лекарство – пенициллин – стало самым важным антибиотиком, применение которого спасло миллионы человеческих жизней. Оно и сейчас помогает успешно бороться со многими инфекционными заболеваниями. Учитель биологии: дальнейшая совместная работа А.Флеминга с Х.Флори, Е. Чейном и Е.Абрахом привела к выделению в чистом виде первого антибиотика – пенициллина. За пенициллином последовало получение стрептомицина, тетрациклинов, эритромицинов и др. В 60-е годы появились вначале полусинтетические, а затем и синтетические антибиотики. Сейчас под антибиотиками понимают небелковые вещества изначально природного происхождения, обладающие антимикробными свойствами. Антибиотики, продуцируемые растениями, называются фитонцидами. ( учитель просит ребят назвать известные им фитонцидные растения). На доску вывешиваем записи антибиотики. Учитель химии: исследование химической структуры пенициллина заняло более 5 лет, и лишь в 1945 г. методом рентгеноструктурного анализа было установлено что основу скелета этой молекулы составляет пятичленный тиазольный цикл, соединенный с четырехчленным циклическим амидом – β-лактамом. Впоследствии химики научились выделять – β-лактамные бициклы и ацилировать их, получая все более активные антибиотики. И в самом деле, полусинтетические пенициллины (например, ампициллин) и особенно цефалоспорины третьего поколения (цефотоксин) представляют собой важнейшую группу антибиотиков. В настоящее время в медицине используют несколько десятков антибиотиков разных групп: читаем по записям. Учитель биологии: по механизму действия антибиотики делят на: - бактерицидные (убивающие микробы – β-лактамные, аминогликозиды, полимиксины) - бактериостатические (лишающие микробы способности делиться – тетрациклины) По спектру действия различают антибиотики: - широкого спектра действия (тетрациклины, цефалоспорины) - узкого спектра действия. Первые нередко вызывают гибель полезных бактерий кишечной флоры – дисбактериоз, поэтому их применение должно проводиться с профилактикой этого последствия и под строгим контролем врача. Механизм действия антибиотиков заключается в том, что они вызывают у бактерий: - нарушение синтеза клеточной стенки (пенициллины, цефалоспорины) - нарушений синтеза белка (тетрациклины) - повреждение цитоплазматической мембраны - нарушение синтеза нуклеиновых кислот. 4. Учитель биологии: рассказывает про аспирин. Этот препарат в качестве объекта выбран не случайно. -он широко используется в медицине, о чем красноречиво говорит его мировое производство десятками тысяч тонн в год; - он позволяет рассмотреть полифункциональность групп атомов, т.е. химическую природу; - он наиболее известен учащимся и рекламируем средствами массовой информации. На доску запись – аспирин. Издавна при лихорадке люди использовали кору ивы, из который в 1827 г. был выделен гликозид салицин, ставший источником получения салициловой кислоты, а с 1899 г. в медицинскую практику вошел аспирин – ацетилсалициловая кислота. Учитель химии просит ребят назвать функциональные группы, предположить пути их экспериментального обнаружения, предсказать растворимость аспирина в различных средах. ( например, в воде, спирте, щелочном растворе). Aспирин относится к группе нестероидных противовоспалительных средств, куда, например, включают и такие известные препараты, как ортофен, индометацин, бутадион. К другой группе – стероидным противовоспалительным средствам – относятся препараты (гидрокортизон, преднизолон). Какой группе веществ они относятся? Учитель биологии: Лекарственные препараты обеих групп обладают триединым действием: противовоспалительным, жаропонижающим и несколько менее выраженным обезболивающим эффектами. В настоящее время аспирин рекомендуется для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, так как он оказывает и антитромбическое действие – предупреждает образование тромбов, которые могут нарушить кровоснабжение органа (ишемия) или закупорить кровеносный сосуд. Аспирин широко используется при лечении ревматических заболеваний головной и зубной боли, мигрени, невралгиях и т.д. Вместе с тем применение аспирина может иметь и негативные последствия – образование язв желудка и токсичное влияние на почки. Учитель химии: заключительная часть урока - практическая часть 5. Лабораторная работа по обнаружению аспирина: Разотрите таблетку аспирина, поместите порошок в пробирку и прокипятите его с раствором карбоната натрия. Добавьте разбавленный раствор соляной кислоты и смесь нагрейте. Что наблюдаете? (ощущается запах уксусной кислоты). Выводы по практической части. Учитель биологии: нужно быть здоровыми, следить за своим здоровьем; если заболели, то можно пользоваться и лекарственными травами. Знакомство с коллекцией лекарственных трав. (гербарии) Подведение итогов урока. Оценивание.