Розробка уроку з біології

Урок з біології для 10 класу

Тема уроку: Елементний склад живих організмів. Класифікація хімічних елементів за їх кількістю в організмах: макроелементи, мікроелементи

Мета уроку:

1) ознайомити учнів з особливостями хімічного складу живих організмів;

2) розглянути біологічне значення хімічних елементів в живих організмах;

3) виховувати бережливе відношення до життєвих процесів, що відбуваються у живих організмах.

Тип уроку:

Урок засвоєння нових знань

Обладнання й матеріали:

Таблиці, на яких указано елементарний склад живих і неживих об’єктів, або мультимедійний проектор чи інтерактивна дошка, на яких ці таблиці можна демонструвати; періодична таблиця хімічних елементів; підручники біології.

Базові поняття й терміни:

Елементарний склад, мікроелементи, макроелементи, ультрамікроелементи, органогенні елементи, біологія, біохімія

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань та перевірка домашнього завдання

Питання для бесіди

1. Чим характеризується живе?

2. Які хімічні елементи вам частіше за все траплялися під час вивчення неорганічної хімії?

3. Які хімічні елементи трапляються в навколишньому середовищі частіше за все?

4. Що спільного між живою та неживою природою?

5. Які основні неорганічні сполуки входять до складу живих організмів?

Мотивація навчально-пізнавальної діяльності

Проблемне питання: Чи є в живих організмах хімічні елементи? За рахунок чого вони пов’язані між собою?

III. Вивчення нового матеріалу

Розповідь учителя з елементами бесіди

Всі живі та неживі тіла нашої планети побудовані із одних та тих же хімічних елементів. Однак у живій природі всі ці елементи характеризуються певною складністю хімічних сполук. Все це зумовлено певною упорядкованістю сполук на молекулярному рівні, тобто певній відмінності між хімічним складом в органічному та неорганічному світі виявляється вже на молекулярному рівні.

В організмі людини постійно присутні понад 80 елементів періодичної системи Д.І. Менделєєва, з них близько 30 — необхідні для нормальної життєдіяльності.

Слід звернути увагу, що співвідношення елементів в живих і неживих об’єктах є різним. Якщо в неживих об’єктах на нашій планеті за кількістю атомів найбільш поширеними є О(63 %), Si(21,2 %), Аl(6,5 %), Na(2,4 %), Fe(1,9 %) і Са(1,9 %), то в живих перші місця за вмістом займають Н(64 %), О(25,6 %), С(7,5 %), N(1,25 %), Р(0,24 %), S(0,06 %).

За вмістом у живих організмах хімічні елементи можна поділити на три групи: макроелементи, мікроелементи й ультрамікроелементи.

Заповнення таблиці «Хімічні елементи у складі живих організмів» разом з учнями

Макроелементи

До даної групи відносять елементи, у яких маса становить від 10 до 0,001 відсотків маси тіла. Вони являються основною масою речовини усіх живих організмів та беруть участь у творенні їх органічних та неорганічних сполук. C, H, N, P, O і S входять до складу всіх органічних сполук. А чотири елементи, такі як C, H, O, N, що за загальною масою і кількістю атомів в органічних сполуках перевищують всі інші, називають органогенними. Такі як Na, Ca, K, Mg та Cl у живих організмах більше за все трапляються в вигляді іонів.

Мікроелементи

До даної групи відносять елементи, в яких маса становить від 0,001 до 0,000001 % всієї маси тіла. Вони включаються до складу ферментів, гормонів та інших важливих сполук. Так, I включається в склад гормонів щитовидної залози, а такий елемент як Fe — до складу гемоглобіну. Елемент Zn впливає на гормони гіпофізу і визначає ріст людини. Окремі з цих елементів отримали велике значення тільки для певних систематичних груп живих організмів. Наприклад, бурі водорості мають багато I, молюски — Cu, що входить до складу їхніх дихальних пігментів, а, наприклад, хвощі — багато Si та Cr, що виконують захисні функції.

Ультрамікроелементи

В групу відносять елементи, в яких маса становить менше 0,000001 відсотка маси тіла. Їхня біологічна роль ще мало досліджена. Більше за все, вони потрапляють в живий організм випадково в вигляді домішок в складі необхідних речовин. Однак у ряді випадків було помічено їх вплив на організм. Так, препарати, що містили низькі концентрації Au, мали суттєвий профілактичний ефект для атеросклерозу.

Функції елементів у живому організмі

Оксиген і Гідроген утворюють воду, що є універсальним розчинником і середовищем, у якому відбуваються біохімічні реакції.

Нітроген вкрай важливий для утворення найважливіших інформаційних молекул – ДНК і РНК.

Фосфор бере участь в утворенні макроергічних зв’язків, тобто є найважливішим компонентом систем забезпечення клітин енергією.

Сульфур відіграє важливу роль у формуванні просторової будови біологічних молекул.

Силіцій, якого надзвичайно багато на нашій планеті, то він, як і Карбон, здатен зв’язуватись із чотирма іншими атомами, але, через більший діаметр свого атома, він гірше утворює макромолекулярні ланцюжки.

Проблеми, пов’язані з порушенням вмісту елементів

Порушення вмісту хімічних елементів у живих організмах досить часто призводить до негативних для них наслідків. Причиною негативних наслідків може бути як нестача, так і надлишок елемента. Так, нестача І призводить у людини до порушення роботи щитовидної залози, а надлишок важких металів (Hg, Pb, Cu, As тощо) викликає важкі отруєння та порушує роботу печінки й нирок. Нестача Fe у людини викликає анемію, нестача Р підвищує ламкість кісток, а його надлишок викликає ураження нервової системи.

Дефіцит N у рослин пригнічує їхній ріст, викликає пожовтіння й опадання листя та зменшує врожайність. Дефіцит Р також викликає пригнічення росту і зміну забарвлення листків. Різноманітні порушення розвитку рослин і забарвлення їх окремих частин викликає й дефіцит таких елементів, як Fe, Mo, Са, Mg тощо. Надлишок Мn викликає у рослин пожовтіння листків, а надлишок В призводить до відмирання країв листків.

IV. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів

Дати відповіді на питання:

1. Які хімічні елементи трапляються в навколишньому середовищі частіше за все?

2. На які групи діляться хімічні елементи (за вмістом у живому організмі)?

3. Макроелементи – це …? Органогенні елементи – це …?

4. Мікроелементи – це …?

5. Ультрамікроелементи – це …?

6. Які функції елементів ви вивчили?

7. До яких порушень призведе нестача вмісту мікроелементів у організмі людини?

Виконавець:

викладач Біології та Хімії

Ростя Анна Володимирівна

Вересень 2017 р.