Урок №4 10 клас Тема: "Елементарний склад організмів "


Скачати 79.53 Kb.
НазваУрок №4 10 клас Тема: "Елементарний склад організмів "
Дата27.12.2013
Розмір79.53 Kb.
ТипУрок
bibl.com.ua > Біологія > Урок
Урок № 4 10 клас

Тема: "Елементарний склад організмів "

Мета: формування знань про хімічну організацію живих організмів, єдність і відмінності в хімічному складі живих організмів і неживої природи, роль мінеральних сполук в живих організмах; розвивати здібності аналізувати і робити висновки про єдність живої і неживої природи, формування діалектичного світогляду.

Базові поняття і терміни уроку: органогенні елементи, органічні речовини, макроелементи та мікроелементи.

Концепція уроку: показати на конкретних прикладах роль неорганічних сполук і хімелементів в побудові клітин, каталітичні функції, транспортні, творення електростатичного потенціалу клітини тощо.

План

1. Що вивчає біохімія.

2. Особливості хімічного складу живих організмів.

3. Елементарний склад клітин живих організмів.

4. Хімічні сполуки в живих системах.

Хід уроку

1. Актуалізація опорних знань

• Назвати складові метаболізму як основних універсальних ознак життя;

• Які процеси в клітинах тварин і рослин забезпечують обмін енергії, пластичний обмін,

обмін інформацією?

• Згадайте з курсу загальної хімії - в чому полягають відмінності між поняттями хімічний

елемент, хімічна сполука, проста й складна речовина?

2. Мотивація пізнавальної діяльності учнів

Жива й нежива природа складаються з одних і тих же хімелементів. Із 106 відомих елементів за різними даними в клітинах живих організмів виявлено від 70 до 88 з них. То чим же відрізняється хімічний склад живих і неживих систем? Відповіді на поставлені запитання покликана розв'язувати така наука як біохімія.
3. Вивчення нового матеріалу

1. Що вивчає біохімія

а)Біохімія (біологічна хімія) - наука, яка вивчає хімічний склад організмів, будову, властивості та роль виявлених у них сполук, шляхи їхнього виникнення і перетворення. Отже, біохімія вивчає обмін речовин і енергії організмів та розробляє засоби керування цими процесами.

Як самостійна наука біохімія сформувалась наприкінці XIX сторіччя, проте біохімічні процеси люди використовували ще за сивої давнини, не маючи уявлення, звичайно, про їхню сутність (хлібопекаретво, виноробство, сироваріння тощо). Поштовхом до розвитку біохімії було виявлення каталітичних реакцій російським хіміком К.С. Кірхгофом (І814), одержання німецьким хіміком Ф. Велером з мінеральних речовин щавелевої кислоти (1824) і синтез сечовини (1828), запропонована російським хіміком О.М. Бутлеровим теорія будови органічних сполук (1861), сформульовані німецьким біохіміком Е. Фішером основні положення поліпептидної теорії білків, визначення структури й властивостей майже всіх амінокислот (рубіж XIX і XX ст,). Завдяки найновішим методам дослідження біохімія в другій половині XX ст. досягла великих успіхів; з'ясовано будову багатьох білків, послідовність розміщення амінокислот в окремих білкових молекулах (інсулін, рибонуклеаза та ін.), синтезовано білки і поліпептиди та ген кишкової палички тощо. Відкриття вторинної структури ДНК Дж. Уотсоном і Ф. Криком (1953) - ключа до розуміння принципів передачі спадкової інформації, означало народження нового напрямку в біохімії - молекулярної біології, що вивчає молекулярні основи спадковості.

б) Основні завдання біохімії: вивчення обміну речовин в організмі людини з метою розробки ефективних методів боротьби з хворобами віку - серцево-судинними захворюваннями, раком, СНІДом; вивчення біохімічних основ діяльності центральної нервової системи, головного мозку; розробка методів відтворення фотосинтетичних реакцій; відтворення у промислових умовах біохімічних реакцій, які подібні до здатності деяких бактерій інтенсивно засвоювати Нітроген повітря, перетворюючи його на амінокислоти, а потім у білки.

2. Особливості хімічного складу живих організмів

Хімічний склад усіх живих організмів відносно сталий і подібний

  • Його основу складають 4 макроелементи: Оксиген, Карбон, Нітроген, Гідроген, їх називають органогенними.

  • Організм складається переважно з води. Так зародок людини 1,5 місяця на 97,7% складається з води, новонароджена дитина - 73% води, доросла людина містить 60% води, літня людина - 55%.

  • Більшість функцій живих організмів визначаються органічними сполуками, основу яких складають атоми Карбону.

  • Хімічний склад живих організмів відносно сталий і концентрація елементів підтримується механізмами гомеостазу.

СПІВВІДНОШЕННЯ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ У ЖИВІЙ ТА НЕЖИВІЙ ПРИРОДІ

а) На атомному рівні відмінність між хімічним складом органічного і неорганічного світу відсутня. Немає жодного хімічного елемента живих організмів, якого не було б у неживій природі. Це підтверджує єдність живої і неживої природи.

б) Увесь вихідний матеріал для побудови живих організмів "постачає" нежива природа. В земній корі найбільш поширені Оксиген, Силіцій, Алюміній і Натрій - біля 90%, а в живих організмах - Оксиген, Карбон, Гідроген і Нітроген, які складають біля 98% маси клітини.

Нежива природа

Організми

О - 63 %

Si - 21.2 %

Al - 6.5 %

Na - 2.4 %

Ca - 1.9 %

Fe - 1.9 %

H - 64 %

O - 25.6 %

C - 7.5 %

N - 1.2 %

P - 0.24 %

S - 0.06 %

в) У деяких живих організмах нагромаджуються певні хімічні елементи: у водоростях - Йод, у жовтцеві - Літій, в болотній рясці - Радій, у бактеріях - Марганець, у молюсках і ракоподібних -Купрум, у хребетних - Ферум тощо. До складу вуглеводів та ліпідів входять Карбон, Гідроген і Оксиген; до складу білків, крім цих елементів входять Нітроген і Сульфур; до складу нуклеїнових кислот і АТФ - Фосфор. Нерозчинні солі Кальцію та Фосфору забезпечують міцність кісткової тканини, катіони Натрію, Калію і Кальцію - подразливість клітин. Ферум входить до складу гемоглобіну, Магній - хлорофілу. Купрум, Цинк, Марганець, Кобальт входять до складу активних центрів ферментів, Йод входить до складу гормону щитовидної залози - тироксину. Зернівки кукурудзи накопичують Au, а огірки - Ag.

г)Сполуки Калію та Купруму підвищують холодостійкість рослин. Нітроген вкрай необхідний для росту рослин, оскільки він є складовою молекул білків. Його в атмосфері 79%, але у вільному стані він не засвоюється. Поглинається у вигляді солей Нітрогена – н і т р а т і в.

д) Морська вода за вмістом хімічних елементів близька до внутрішнього середовища живих організмів, а її іонний склад майже ідентичний складові плазми крові людини, що підтверджує виникнення життя на Землі у водному середовищі Світового океану.
3. Елементарний склад клітин живих організмів

В клітинах живих організмів виявлено понад 70 елементів періодичної системи Д.Т. Менделєєва, які за кількісним складом - можна поділити на 4 групи:

1) Органогенні елементи - О, С. Н, N. На них припадає майже 98% хімічного вмісту клітини. Вони легко утворюють ковалентні зв'язки з атомами інших елементів.

ОКСИГЕН (О)

вміст у клітині 65-75%; входить до складу молекул води і органічних сполук, забезпечує реакції окиснення.

КАРБОН (С)

вміст у клітині 15-18%; входить до складу молекул органічних речовин, кісток, черепашок.

ГІДРОГЕН (Н)

вміст у клітині 8-10%, компонент води і органічних сполук.

НІТРОГЕН (N)

вміст у клітині 1,5-3,0%; структурний компонент амінокислот, білків; нуклеїнових кислот, АТФ, хлорофілу, вітамінів.


2). Макроелементи – сюди відносять ті ж органогенні елементи та Р, К, S, СІ, Na, Мg, Fе, масова частка яких становить 1,9%.. Разом макроелементів у клітині 99,9 %.. Вони є основними складовими органічних сполук.

ФОСФОР (Р)

входить до складу мембранних структур клітини, білків, нуклеїнових кислот, АТФ, ферментів, кісток зубної емалі.

КАЛІЙ (К)

основний позитивно заряджений іон в організмі тварин; забезпечує транспорт речовин через клітинні мембрани, зумовлює нормальний ритм серцевої діяльності.

СУЛЬФУР (S)

входить до складу амінокислот, білків, вітаміна В, і деяких ферментів.

ХЛОР (СІ)

основний негативно заряджений іон в організмі тварин та людини, входить до складу хлоридної кислоти шлункового соку.

КАЛЬЦІЙ (Са)

входить до складу клітинної стінки у рослин; кісток, зубної емалі, черепашок, активізує згортання крові, регулює скорочення м'язів, діяльність серця людини і тварин;

НАТРІЙ (Nа)

головний внутрішньоклітинний позитивно заряджений іон, забезпечує транспорт речовин через клітинні мембрани, нормальний ритм серцевої діяльності.

МАГНІЙ (Мg)

структурний компонент хлорофілу, а також кісток і зубів, активізує енергетичний обмін, синтез ДНК;

ФЕРУМ (Fе)

входить до складу багатьох ферментів, гемоглобіну і міоглобіну, бере участь в синтезі хлорофілу, в процесах дихання і фотосинтезу.

3) Мікроелементи - Zn, Мn, Со, Сu, Мо, Сг, Вг, J (всього понад 60); вміст кожного з них у клітині менший 0,001%. Відіграють важливу роль в процесах життєдіяльності, входять до складу ферментів, гормонів, дихальних пігментів, емалі зубів.

4) Ультрамікроелементи - U, Аn, Аg, Ве, Rа та ін., вміст кожного з них у клітині менше 0, 000001%, Більшість з них визнані необхідними для життєдіяльності рослин і тварин, хоч фізіологічна роль їх в організмах поки що не встановлена. Поки детально з"ясовано функції лише приблизно ЗО елементів.


До макроелементів відносять хімелементи, процентний вміст яких в клітині складає понад 0,01%; ті ж елементи, процентний вміст яких в клітинах менший 0,001% і аж до 106 % - мікроелементи, менше від 106 - ультрамікроелементи.



4. Хімічні сполуки в живих системах

а) Хімічні елементи в клітині входять, до складу неорганічних- і органічних сполук або перебувають у вигляді йонів.


Неорганічні сполуки:

вода, мінеральні солі, вуглекислота, кислоти та основи.

Органічні сполуки:

білки, ліпіди, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, АТФ, вітаміни та інші органічні речовини.



б) Відносний вміст хімічних сполук у клітині (у масових.%):

вода

70-80 %;

мінеральні солі

1,0-1,5 %







ліпіди

1-5 %

вуглеводи

0,2-2 %







АТФ

0,1-0,5 %

білки

10-20 %

нуклеїнові кислоти

1-2 %



4. Узагальнення та систематизація знань учнів.

  • Що є головним доказом єдності живої й неживої природи?

  • За яким принципом хімічні елементи поділяють на групи і які групи?

Домашнє завдання: § 4. Додатково: 1. У періодичній системі Менделєєва Si знаходиться в одній групі з С, але в складі живих систем Землі переважає С. Чому це так? 2. Чому люди змогли навчитись плавати, а літати - ні?

Схожі:

«Хімічний склад живих організмів. Вода та інші неорганічні речовини»
Посібник для викладачів біології та учнів. Містить опорні схеми і таблиці до розділу «Молекулярний рівень живої матерії» Біологія...
Урок №9 Тема: Історичні пісні
Обладнання: музичний інструмент, посібник-зошит 4 клас, фонохрестоматія 4 клас, ППЗ «Музичне мистецтво 4 клас», ноутбук, мультимедійний...
Уроку: Урок Тема: Вплив генотипу та факторів зовнішнього середовища на розвиток організмів
Освітня: розширити знання учнів про розвиток організмів, з’ясувати вплив умов зовнішнього середовища та генотипу на онтогенез
Лекція №13: “Елементарний електричний вібратор”
Елементарний електричний вібратор (диполь Герца) — це ко­роткий порівняно з довжиною хвилі відрізок провідника довжи­ною, по якому...
Урок №15 Природознавство 6 клас Дата 07. 12. 11 Тема уроку: «Грунт....
Тема уроку: «Грунт. Склад грунту. Різноманітність грунтів. Родючість грунту та способи її підвищення. Поняття про добрива»
1. Неорганічні речовини
Елементний склад організмів. Класифікація хімічних елементів за їх кількістю в організмах: макроелементи, мікроелементи
Тема. Угруповання та екосистеми. Склад і структура угруповань. Мета: Освітня
Освітня: сформувати поняття про біоценоз (угруповання), біогеоценоз, екосистему; охарактеризувати їх структуру і властивості; з’ясувати...
Уроку
Застосування знань про хімічний склад живих організмів для використання засобів побутової хімії, біодобавок, медичних препаратів....
Тема Гриби Загальна характеристика грибів. Різноманітність грибів
Гриби – це одна з найбільших у природі груп організмів. Їх вивченням займається спеціальна наука – мікологія ( від грец. «мікос»...
Запитання Всеукраїнського турніру юних біологів Осінь, 2008 р
Онкогенна трансформація одноклітинних організмів невдома, проте вельми поширена серед багатоклітинних організмів. Чи має онтогенез...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка