Методическая разработка по теме "Химический состав клетки. Неорганические вещества"

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ
«БАРАБИНСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Рассмотрено на заседании ЦМК

Протокол № ____от________________

Председатель_____________________

(Ф.И.О)

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

Специальность 34.02.01 Сестринское дело (с базовой подготовкой)

Дисциплина ОУД.11. Биология

Раздел 3. Учение о клетке. Состав клетки, строение, деление, обмен веществ

Тема 3.5. Химический состав клетки. Неорганические вещества

Разработчик: преподаватель биологии Дъячук Людмила Владимировна

2019

Содержание

Методический лист …………………………………………………………..4 Интегративные связи…………………………………………………………6

Примерная хронокарта занятия……………………………………………...7

Исходный материал………………………………………………………….10

Контроль знаний по предыдущей теме…………………………………….14

Задания для закрепления и систематизации знаний……………………….17

Предварительный контроль знаний………………………………………...18

Задание для самостоятельной внеаудиторной работы студентов………...18

Список использованных источников……………………………………….20

Выписка из рабочей программы
дисциплины ОУД.11 Биология
для специальности 34.02.01 Сестринское дело (с базовой подготовкой)

МЕТОДИЧЕСКИЙ ЛИСТ

Тип занятия – комбинированный урок

Вид занятия – лекция, объяснение с демонстрацией наглядных пособий, выполнения заданий.

Продолжительность – 90 мин.

ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ

1. Учебные цели:

- сформировать знания о химическом составе клетки, макроэлементах и микроэлементах, значении воды, минеральных солей. Сформировать умения устанавливать взаимосвязи строения и функций молекул в клетке.

2. Развивающие цели:

- развивать логическое мышление, внимание, память, умение осуществлять самостоятельный поиск информации в различных источниках, организовывать собственную деятельность, необходимую для выполнения профессиональных задач.

3. Воспитательные цели:

- создавать содержательные и организационные условия для развития самостоятельности в добывании студентами знаний, скорости восприятия и переработки информации, культуры речи, воспитании настойчивости в достижении цели, формирование способности организовывать собственную деятельность при установлении взаимосвязи между строением и функциями биологических объектов, работе с текстом учебника.

Методы обучения – объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, частично – поисковый.

Место проведения занятия – кабинет биологии, анатомии и генетики

человека с основами медицинской генетики.

МОТИВАЦИЯ

Большинство живых организмов, обитающих на Земле, имеют клеточное строение. В процессе эволюции органического мира клетка оказалась единственной элементарной системой, в которой возможно проявление всех закономерностей, характеризующих жизнь.

Клетки разных организмов обладают сходным химическим составом. В клетках живых организмов встречается около 90 элементов, причем примерно 25 из обнаружены практически во всех клетках. 

Недостаток какого-либо элемента может привести к заболеванию, и даже гибели организма, так как каждый элемент играет определенную роль. 

Из неорганических веществ в живой природе огромную роль играет вода. Она составляет значительную массу большинства клеток. Много воды содержится в клетках мозга и эмбрионов человека: воды более 80%; в клетках жировой ткани - всего 40%. К старости содержание воды в клетках снижается. Человек, потерявший 20% воды, погибает.

Уже давно ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что клетка не только единица строения, но и основное звено патологического процесса. Практически все врожденные и приобретенные болезни связаны с нарушением структуры, состава и функции клеток.

Для медицинского работника, в его практической деятельности очень важно всегда помнить о том, что процессы, которые происходят в клетке, нельзя рассматривать оторвано от организма как целостной системы с ее нервной и гуморальной регуляцией и всегда уметь выделять основные факторы риска для здоровья, которым подвергается организм больного в повседневной жизни и работе. Знание строения, химического состава и особенностей функционирования клетки в норме и при патологических процессах позволит медицинскому работнику организовывать собственную деятельность для эффективного выполнения профессиональных задач.

Интегративные связи

Основы микробиологии и иммунологии

Анатомия и физиология человека

Основы патологии

Химический состав клетки. Неорганические вещества

Здоровый человек и его окружение

ПРИМЕРНАЯ ХРОНОКАРТА ЗАНЯТИЯ

Исходный материал

План

1. Содержание химических элементов в клетке

2. Вода и ее роль в клетке

3. Неорганические соли и их роль в клетке

1. Содержание химических элементов в клетке

Клетка это сложная саморегулирующаяся система, в которой одновременно и в определенной последовательности происходят сотни химических реакций, направленных на поддержание ее жизнедеятельности, роста и развития. Изучение химического состава клеток показывает, что в живых организмах нет никаких особых химических элементов, свойственных только им: именно в этом проявляется единство химического состава живой и неживой природы.

Из 115 существующих в природе химических элементов активное участие в процессах жизнедеятельности принимают не менее их половины. Причем 24 из них являются обязательными и обнаруживаются почти во всех типах клеток, а наибольшее значение имеют 10 элементов – азот (N), водород (H), углерод (C), кислород (O), фосфор (P), сера (S), натрий (Na), калий (K), кальций (Ca), магний (Mg) – из них построены основные компоненты клетки.

По процентному содержанию в клетке химические элементы делятся на три группы:

· макроэлементы, содержание в клетке - 10^-3; кислород, углерод, водород, азот, фосфор, сера, кальций, калий, хлор, натрий и магний, составляющие свыше 99% массы клетки;

· микроэлементы, содержание которых колеблется в пределах 10^-3-10^-6; железо, марганец, медь, цинк, кобальт, никель, йод, бром, фтор, бор; на их долю приходится 1,0% массы клетки;

· ультрамикроэлементы, составляющие менее 10^-6; золото, серебро, уран, бериллий, цезий, селен и др.; в сумме – менее 0,1% массы клетки.

Несмотря на низкое содержание в живых организмах микро - и ультрамикроэлементы играют важную роль: они входят в состав различных ферментов, витаминов и обусловливают тем самым нормальное развитие и функционирование структур клетки и организма в целом.

Каждый из химических элементов, встречающихся в живых организмах, выполняет важную функцию.

Таблица 1

Группы химических элементов в клетке

2. Вода и ее роль в клетке

Содержание воды в клетках различных тканей колеблется от 20% (в костной ткани) до 85% (в нервной ткани).

Молекула воды полярная (является диполем), что делает ее хорошим растворителем. Полярность и нелинейность молекулы воды определяется тем, что атомы водорода и кислорода, входящие в ее состав, различны по размерам и электроотрицательности.

Вода – хороший растворитель. Электростатическое притяжение между полярными молекулами воды и ионами сильнее, чем притяжение между катионом и анионом. В водном растворе ионы гидратируются.

Вещества, молекулы которых полярны и легко взаимодействуют с молекулами воды, называются гидрофильными. Вещества, молекулы которых неполярны и не могут растворяться в воде, называют гидрофобными. В воде такие вещества взаимодействуют друг с другом, образуя комплексы таким образом, чтобы с водой соприкасалась как можно меньшая поверхность.

Молекулы воды способны образовывать водородные связи. Одна молекула может образовать водородные связи с 4 другими молекулами воды.

Способность молекул воды образовывать водородные связи обеспечивает ряд ее свойств:

• высокая удельная теплоемкость;

• вязкость и поверхностное натяжение;

• несжимаемость.

Удельная теплоемкость – количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 кг воды на 1^°С, очень велика. Большое количество энергии тратится на разрыв водородных связей. Водородные связи являются причиной вязкости воды, а также обеспечивают силы поверхностного натяжения: на поверхности воды из-за сильного притяжения ее молекул возникают силы сцепления, направленные внутрь воды.

Таблица 2

Свойства воды

Другие функции воды в клетке:

• Среда для протекания химических реакций

• Участник и продукт химических реакций

• Источник водорода и кислорода в фотосинтезе цианобактерий и эукариот

• Снижает силу трения в некоторых структурах.

3. Неорганические соли и их роль в клетке

В большинстве клеток и тканей соли присутствуют в растворенном состоянии, т.е. в виде катионов и анионов. Некоторые ткани содержат нерастворимые соли в составе своего межклеточного вещества (например, костная ткань животных).

Основными катионами клеток являются К⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, основными анионами – Cl^-, HPO²₄^-, H₂PO₄^-, HCO^-₃.

Катионы и анионы распределены неравномерно между клеткой и внеклеточной средой, что является необходимым условием существования клетки. Так, содержание ионов калия существенно выше внутри клетки, а ионов натрия – во внеклеточной среде.

Таблица 3

Значение некоторых ионов в клетке

 Приложение 1

Контроль знаний по предыдущей теме

1) Какие одномембранные органеллы находятся в клетке? Опишите их строение и функции

2) Опишите строение двумембранных органелл. Какие функции они выполняют?

3) Какие органеллы относят к немембранным? Каково их строение и функции?

Критерии оценки за устный опрос (контрольные вопросы):

Оценка "5" ставится, если обучающийся: показывает глубокое и полное знание и понимание материала; полное понимание сущности рассматриваемых понятий, явлений и закономерностей, теорий, взаимосвязей; умеет составить полный и правильный ответ; правильно и обстоятельно отвечает на дополнительные вопросы; допускает не более одного недочёта, который легко исправляет.

Оценка "4" ставится, если обучающийся: показывает знание всего изученного материала; даёт полный и правильный ответ; допускает незначительные ошибки и недочёты; небольшие неточности в формулировке понятий; материал излагает в логической последовательности, допуская негрубую ошибку или два недочёта, которые может исправить.

Оценка "3" ставится, если обучающийся: излагает материал фрагментарно; не всегда последовательно, допускает ошибки при формулировке выводов, ошибки при определении понятий; отвечает неполно на вопросы преподавателя.

Оценка "2" ставится, если обучающийся: не раскрывает основное содержание материала; не делает выводов и обобщений; допускает более двух грубых ошибок, которые не может исправить даже при помощи преподавателя.

Задание 1.

Выполните письменно задания по вариантам:

Вариант 1.

1. Выберите один правильный ответ:

А 1. В рибосомах в отличие от лизосом происходит

1). Синтез углеводов                                3). Окисление нуклеиновых кислот

2). Синтез белков                                      4). Синтез липидов и углеводов

А 2. Какой органоид  принимает участие  в делении клетки

1). Цитоскелет                                        3). Клеточный центр

2). Центриоль                                         4). Вакуоль

А3. В состав хромосомы входят

1). ДНК и белок                                      3). РНК и белок

2). ДНК и РНК                                        4). Белок и АТФ

2. Задание на соответствие

В 1. Установите соответствие между особенностями строения, функцией и органоидом клетки

Особенности строения, функции                                        Органоид

А). Различают мембраны гладкие и шероховатые           1). Комплекс Гольджи

Б). Образуют сеть разветвленных каналов и полостей    2). ЭПС

В). Образуют уплощенные цистерны и вакуоли

Г). Участвует в синтезе белков, жиров

Д). Формируют лизосомы

3. Выберите три верных ответа из шести

В 2.  Дайте характеристику хлоропластам?

1). Состоит из плоских цистерн                    4). Содержит свою молекулу ДНК

2). Имеет одномембранное строение           5). Участвуют в синтезе АТФ

3). Имеет двумембранное строение              6). На гранах располагается хлорофилл

Вариант 2.

1. Выберите один правильный ответ:

А 1. Митохондрии в клетке выполняют функцию

1). Окисления органических веществ до неорганических

2). Хранения и передачи наследственной информации

3). Транспорта органических и неорганических веществ

4). Образования органических веществ из неорганических  с использованием света

А 2. В лизосомах,   в отличие от рибосом происходит

1). Синтез углеводов                        3). Расщепление питательных веществ

2).  Синтез белков                             4). Синтез липидов и углеводов

А 3. Ядрышки участвуют

1). В синтезе белков   

2). В синтезе р-РНК    

3). В удвоении хромосом

4). В хранении и передаче наследственной информации     

2. Задание на соответствие

В 1. Установите соответствие между особенностями строения, функцией и органоидом клетки

Особенности строения, функции                                        Органоид

А). Содержит пигмент хлорофилл                                        1). Митохондрия

Б). Осуществляет энергетический обмен в клетке                2). Хлоропласт

В). Осуществляет процесс фотосинтеза

Г). Внутренняя мембрана образует складки - кристы

Д). Основная функция – синтез АТФ

3. Выберите три верных ответа из шести

В 2. Дайте характеристику комплексу Гольджи

1). Состоит из сети каналов и полостей

2). Состоит из цистерн и пузырьков

3). Образуются лизосомы

4). Участвует в упаковке веществ

5) Участвует в синтезе АТФ

6). Участвует в синтезе белка

Эталоны ответов:

Вариант1.

А 1. - 2

А 2. - 3

А 3. - 1

В 1. – 1 ВД; 2 АБГД

В 2. – 3,4,6

Вариант 2.

А 1. - 1

А 2. - 3

А 3. - 2

В 1. – 1 БГД; 2 АВ

В 2. – 2,3,4

Критерии оценки:

Оценка «5»: задание выполнено без ошибок

Оценка «4»: допущено не более 1 ошибки

Оценка «3»: допущено не более 2 ошибок

Оценка «2»: допущено более 2 ошибок.

Приложение 2

Задания для закрепления знаний по теме «Химический состав клетки. Неорганические вещества»

Задание 1.

Дайте определения понятиям:

Микроэлемент –

Макроэлемент –

Биоэлемент –

Эталоны ответов:

Микроэлемент – это элементы, содержание которых колеблется в пределах 10^-3-10^-6

Макроэлемент – это элементы, содержание в клетке - 10^-3

Биоэлемент – это химические элементы, принимающие активное участие в процессах жизнедеятельности клетки.

(за каждый правильный ответ 1 балл, максимально 3 балла)

Задание 2.

Заполните недостающие графы таблицы:

Свойства воды

Эталоны ответов:

Свойства воды

(за каждый правильный ответ 1 балл, максимально 4 балла)

Приложение 3

Предварительный контроль новых знаний

Задание 1.

Вставьте в текст пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Ответ запишите в виде последовательности цифр.

К неорганическим веществам клетки относятся … и минеральные соли. В зависимости от того, в каком количестве входят химические элементы в состав веществ, образующих живой организм, выделяют … групп атомов.

…  – компонент костей, зубов, необходим для мышечного сокращения, компонент свертывания крови, посредник в механизме действия гормонов.

…  – входит в состав инсулина. К ультрамикроэлементам относится … . К биогенным элементам относят……..

Перечень терминов:

1) кальций

2) вода

3) золото

4) три

5) цинк

6) углерод

Эталон ответа:

2, 4, 1, 5, 3, 6

(за каждый правильный ответ 1 балл, максимально 6 баллов)

Критерии оценок за работу по новой теме

Оценка «5»: обучающийся набирает 8 баллов

Оценка «4»: обучающийся набирает 6-7 баллов

Оценка «3»: обучающийся набирает 4-5 баллов (ставится по желанию).

Приложение 4

Задание для самостоятельной внеаудиторной работы студентов

Изучите текст учебника [1, с.52 - 54], подготовьте ответы на вопросы:

1) Какие неорганические вещества входят в состав живой клетки? (минеральные соли, химические элементы, вода)

2) На какие группы делят химические элементы клетки? (макроэлементы, микроэлементы, ультрамикроэлементы)

3) Какую роль играет вода в клетках живых организмов? (растворитель, осуществляет транспорт веществ, поддержание постоянства химического состава клетки, среда для протекания химических реакций, обеспечивает тургор клетки, поддерживает тепловое равновесие).

Критерии оценки за устный опрос (контрольные вопросы):

Оценка "5" ставится, если обучающийся: показывает глубокое и полное знание и понимание материала; полное понимание сущности рассматриваемых понятий, явлений и закономерностей, теорий, взаимосвязей; умеет составить полный и правильный ответ; правильно и обстоятельно отвечает на дополнительные вопросы; допускает не более одного недочёта, который легко исправляет.

Оценка "4" ставится, если обучающийся: показывает знание всего изученного материала; даёт полный и правильный ответ; допускает незначительные ошибки и недочёты; небольшие неточности в формулировке понятий; материал излагает в логической последовательности, допуская негрубую ошибку или два недочёта, которые может исправить.

Оценка "3" ставится, если обучающийся: излагает материал фрагментарно; не всегда последовательно, допускает ошибки при формулировке выводов, ошибки при определении понятий; отвечает неполно на вопросы преподавателя.

Оценка "2" ставится, если обучающийся: не раскрывает основное содержание материала; не делает выводов и обобщений; допускает более двух грубых ошибок, которые не может исправить даже при помощи преподавателя.

Список использованных источников

1.Биология [Текст]: учеб. для студ. учреждений сред. проф. образования / Н.В. Чебышев, Г.Г.Гринёва, Г.С. Гузикова; под ред. Н.В.Чебышева. – 6-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2011. – 416 с.

2. Биология [Текст]: учебное пособие для учащихся медицинских училищ / Ярыгин В.Н., Волков Н.И., Васильев В.И.; под ред. В.Н. Ярыгина. – М.: Медицина, 1987. – 448 с.: ил.

3.Биология. 11 класс [Текст]: поурочные планы по учебнику В. И. Сивоглазова, И.Б. Агафоновой «Общая биология. 10-11 классы» / сост. Т.В. Зарудняя. – Волгоград: Учитель, 2011. – 127 с.

4.Мухамеджанов, И.Р. [Текст]: Тесты, зачёты, блиц-опросы по общей биологии: 10-11 классы. – М.: ВАКО, 2006. – 224 с.