Урок 5. Органические компоненты клетки. Углеводы и белки

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

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.  

Пример заполнения

- 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.