10 кл Тема Химический состав клеткиx

Тема « Химический состав клетки»,
10 класс.
( Написать конспект)
Цели урока:
Образовательные: сформировать знания о роли химических элементов, воды, катионов, анионов, солей в жизнедеятельности клетки.
Научить применять знания о химическом составе клетки для доказательства материального единства живой и неживой природы,
единства органического мира.
Развивающие: формирование умений анализировать, выделять главное, сравнивать, обобщать и систематизировать.
Воспитательные: прививать навыки коммуникативного общения, воспитывать у учащихся интерес к учению, стремление добиваться
успехов за счет добросовестного отношения к своему труду.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Ход урока:
1. Оргмомент.
Изучение нового материала.
- Другого ничего в природе нет,
Ни здесь, ни там в космических глубинах:
Все – от песчинок малых до планет –
Из элементов состоит единых.
С.Щипачев
-Как вы понимаете значение этих слов?
Рассматривая нахождение химических элементов на Земле, обычно принимают во внимание три сферы неживой природы: атмосферу,
гидросферу, литосферу и четвертую сферу – область существования живых организмов – биосферу. Русский ученый В.И.Вернадский,
проводя детальный анализ содержания элементов в земной коре и в живых организмах, пришел к выводу, что качественный состав этих
объектов близок. Он предполагал, что в живом организме когда-нибудь будут найдены все элементы периодической системы,
обнаруженные в неживой природе Земли. Действительно, к настоящему времени в организме человека надежно установлено
присутствие около 70 элементов периодической системы.
Винсон Браун сказал о том, что «накопление знаний подобно росту дерева» и я надеюсь, что на этом уроке мощный ствол
биологических знаний каждого из вас прирастет новой веточкой знаний о химическом составе клетки, о роли химических элементов,
воды, минеральных солей в жизнедеятельности клетки.
Тема урока: » Химический состав клетки».
1. Поверьте свои знания по этой теме (фронт-.парн.раб).
Тест «Неорганические вещества клетки»
1. Сколько химических элементов можно обнаружить в клетке?
а) 24; б)70; в) 150.
2. Какие химические элементы, содержащиеся в клетке, относят к макроэлементам?
а) S, Na, Ca, K; б) O, H, C, N; в) Ni, Cu, I, Br.
3. В каких клетках человека больше всего воды?
а) Жировых; б) костных; в) нервных.
4. Каковы функции воды в клетке?
а) Передача наследственной информации;
б) среда для химических реакций;
в) источник энергии.
5. К гидрофобным веществам относят:
а) соли; б) сахар; в) жиры.
6. Какие ионы входят в состав гемоглобина?
а) Mg2+; б) Fe2+; в) Zn2+.
7. На каком уровне организации наблюдаются различия между органическим и неорганическим миром?
а) Атомарный; б) молекулярный; в) клеточный.
8. Больше всего воды содержится в клетках:
а) эмбриона; б) молодого человека; в) старика.
9. Вода – основа жизни, т.к. она:
а) может находиться в трех состояниях (жидком, твердом и газообразном);
б) является растворителем, обеспечивающим как приток веществ в клетку, так и удаление из нее продуктов обмена;
в) охлаждает поверхность при испарении.
10. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются:
а) гидрофильными; б) гидрофобными; в) амфифильными.
11. Угол между валентными связями Н–О–Н в молекуле воды составляет:
а) 90°; б) 104,5°; в) 120°.
12. Чем объясняется относительное постоянство реакции среды содержимого клетки?
а) Тургором; в) осмосом; в) буферностью.
- Всё ли у вас получилось?
- На какие вопросы знаний оказалось недостаточно?
-Сформулируйте цели урока.
Задание 1.
Цель: Охарактеризуйте элементный состав клетке.
-Назовите химические элементы, % содержание которых максимально.
-Разделите элементы на группы по признаку и % содержания в клетке
Элемент Количество, %
Кислород
65-75
Углерод
15-18
Водород
8-10
Азот
1,5-3,0
Фосфор
0,2-1,0
Элемент
Кальций
Магний
Натрий
Железо
Цинк
Количество, %
0,04-2,00
0,02-0,03
0,02-0,03
0,01-0,015
0,0003
Калий
Сера
Хлор
0,15-0,
0,15-0,2
0,05-0,10
Медь
Иод
Фтор
0,0002
0,0001
0,000
Вывод: по содержанию в клетке, все элементы можно разделить на:
- макроэлементы ( концентр. не превышает 0,001%)
- микроэлементы (от 0,001% до 0,000001%)
- ультрамикроэлементы (не превышает 0,000001%)
В чем же принципиальное различие в поведении макро- и микроэлементов в организме?
Микроэлементы неравномерно распределены между тканями и часто обладают сродством к определенному типу тканей и
органов. Так цинк аккумулируется в поджелудочной железе; молибден - в почках; барий – в сетчатке глаза; стронций – в костях; йод –
в щитовидной железе.
Содержание макроэлементов в организме достаточно постоянно, но даже сравнительно большие отклонения от нормы
совместимы с жизнедеятельностью организма. Напротив, уже незначительные отклонения содержания микроэлементов от нормы
вызывают тяжелые заболевания. Анализ на содержание отдельных микроэлементов в органах и тканях – чувствительный
диагностический тест, позволяющий обнаруживать и лечить различные заболевания. Так, снижение содержания цинка в плазме крови –
обязательное следствие инфаркта миокарда. Уменьшение содержания лития в крови – показатель гипертонического заболевания.
- Из элементов состоят все вещества клетки. А какие вещества клетки вам известны?
- Какие именно неорганические вещества входят в состав клетки?
- А что относится к органическим веществам клетки?
неорганические вещества
вода
минеральные
соли
органические
вещества
белки
жиры
углеводы
нуклеиновые кислоты
АТФ
Вода – один из важнейших факторов внешней среды, от которого зависит здоровье людей.
- Какова же роль воды в клетке?
Задание 2.
Цель: выявить роль воды в клетке.
Познакомиться с учебной информацией, ответить на предложенные вопросы, обсудить результат работы, выполнить проверочный тест.
Самое распространённое вещество на Земле - вода. Её содержание колеблется в широких пределах: в клетках эмали зубов вода
составляет по массе около 10%, а в клетках развивающегося зародыша – более 90%.
В состав человеческого тела входит около 65% воды. Это значит, что во взрослом человеке, который в среднем весит 70 кг, примерно
46 кг приходится на воду. Особенно богаты ею ткани молодого организма: в теле трехмесячного человеческого плода – 95% воды, у
новорожденного ребенка – 70% (многие ученые одной из причин старения считают понижение способности белков организма
связывать большие количества жидкости). Вода входит в состав всех органов и тканей человека; даже такая плотная ткань, как кость,
содержит около 20% воды, в печени, мышцах, мозге – 70–80%, в крови – около 80%.
Без воды жизнь невозможна. Она не только обязательный компонент живых клеток, но и среда обитания организмов. Биологическое
значение воды основано на её химических и физических свойствах.
Химические и физические свойства воды объясняются малыми размерами молекул воды, их полярностью и способностью
соединяться друг с другом.
Молекула воды имеет угловое строение: представляет собой равнобедренный треугольник с углом при вершине 104,5°.
Молекулярная масса воды в парообразном состоянии равна 18 г/моль. Однако молекулярная масса жидкой воды оказывается более
высокой. Это свидетельствует о том, что в жидкой воде происходит ассоциация молекул, вызванная водородными связями.
Молекула полярна: кислородный атом несёт частичный отрицательный заряд, а два водородных – частично положительные заряды.
Это делает молекулу воды диполем. Поэтому при взаимодействии молекул воды между ними устанавливаются водородные связи,
которые влияют на физические свойства воды.
Из-за высокой полярности молекул вода является растворителем других полярных соединений, не имея себе равных. В воде
растворяется больше веществ, чем в любой другой жидкости. Именно поэтому в водной среде клетки осуществляется множество
химических реакций. Вода растворяет продукты обмена веществ и выводит их из клетки и организма в целом.
По отношению к воде различают:
Гидрофильные вещества – хорошо растворимые в воде вещества.
Гидрофобные вещества – плохо растворимые в воде вещества.
Вода обладает большой теплоемкостью, т.е. способностью поглощать теплоту. При минимальном изменении ее собственной
температуры выделяется или поглощается значительное количество теплоты. Благодаря этому она предохраняет клетку от резких
изменений температуры. Поскольку на испарение воды расходуется много теплоты, то, испаряя воду, организмы могут защищать себя
от перегрева (например, при потоотделении).
Вода обладает высокой теплопроводностью. Такое свойство создает возможность равномерно распределять теплоту между тканями
тела.
Благодаря силам адгезии и коагезии вода способна подниматься по капиллярам (один из факторов, обеспечивающих движение воды в
сосудах растений). Человек чрезвычайно остро реагирует на нарушение водного баланса. Так, при утрате влаги в размере 6–8% от веса
тела он впадает в полуобморочное состояние. Потеря 10% влаги вызывает нарушение глотательного рефлекса, затем начинаются
галлюцинации, в конце концов останавливается сердце – оно оказывается не в состоянии проталкивать по сосудам сгустившуюся
кровь. При потере организмом более 12% влаги наступает смерть.
1. Какую функцию в живых организмах не выполняет вода?
А) терморегуляторную Б) транспортную
В) растворителя
Г) каталитическую
2. Между молекулами воды образуются связи:
А) водородные
Б) ковалентные полярные
В) ковалентные неполярные
Г) ионные
3. Наибольшая доля воды в организме человека наблюдается на стадии:
А) взрослого человека
Б) пожилого
В) новорождённого
Г) эмбриона
4. Какие суждения верны?
А) молекула воды не имеет заряженных участков
Б) Молекула воды – диполь
В) На кислороде в молекуле воды небольшой отрицательный заряд, на водороде – положительный
Г) На кислороде в молекуле воды небольшой положительный заряд, на водороде – отрицательный.
5. Вода имеет максимальную плотность при температуре:
А) 0 ,
Б) 4, В) 20, Г) 25 градусов.
- Проверка результатов работы.
- Игра снежный ком (учащиеся в классе воспроизводят устно полученную информацию, при этом каждый последующий
ученик должен повторить информацию, высказанную предыдущими учениками)
- Проверка теста(1-г, 2-а, 3-г, 4-б, в, 5-б).
Другая группа неорганических соединений – это минеральные соли
Назовите известные вам минеральные соединения, входящие в состав клетки?
Соли в живых организмах находятся в растворенном состоянии в виде ионов – положительно заряженных катионов и отрицательно
заряженных анионов.
Концентрация катионов и анионов в клетке и в окружающей ее среде неодинакова. В клетке содержится довольно много калия и очень
мало натрия. Во внеклеточной среде, например в плазме крови, в морской воде, наоборот, много натрия и мало калия.
Раздражительность клетки зависит от соотношения концентраций ионов Na+, K+, Ca2+, Mg2+.
В тканях многоклеточных животных Са2+ входит в состав межклеточного вещества, обеспечивающего сцепленность клеток и
упорядоченное их расположение. От концентрации солей зависят осмотическое давление в клетке и ее буферные свойства.
Буферностью называется способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию ее содержимого на постоянном уровне.
Определение понятия учащиеся записывают в тетрадях.
3. Применение знаний.
-Решите тест, предложенный в начале урока.
- Проверка результатов.
1-а, 2-б, 3-в, 4-б, 5-в, 6-б, 7-в, 8-а, 9-б, 10-а, 11-б, 12-в.
4. Рефлексия.
- Какие цели вы ставили в начале урока?
- Все ли цели были достигнуты?
- Что у вас получилось лучше всего?
- В чём причина неудач?
5. Д/з:
§ 6-7стр.26-33