ЛУГОВА Т.О. Опорні схеми і таблиці на уроках біології
«Молекулярний рівень організації живої матерії»
|
Професійно-технічне училище №54
Тамара Лугова
«Опорні схеми і таблиці на уроках біології»
Частина І
«Молекулярний рівень організації життя»
Котельва-2008
Лугова Тамара Олексіївна
Опорні схеми і таблиці на уроках біології. Частина І
«Молекулярний рівень організації живої матерії»
Посібник для викладачів біології та учнів. Містить опорні схеми і таблиці до розділу «Молекулярний рівень живої матерії» - Біологія 10 клас
Розглянуто і схвалено на засіданні методичної комісії викладачів загальноосвітніх предметів від «15» травня 2008 року, протокол №10
ПТУ №54 смт Котельва, 2008 р.
З М І С Т
«Хімічний склад живих організмів. Вода та інші неорганічні речовини» 4
Органічні сполуки живих організмів. 8
Вуглеводи. Ліпіди. 8
„Білки. Їх будова і класифікація”. 15
«Функції білків. Ферменти» 24
«Вітаміни. Гормони» 26
„Нуклеїнові кислоти. ДНК” 31
„Будова, види, функції РНК. АТФ” 37
«Хімічний склад живих організмів. Вода та інші неорганічні речовини»
І. Схема №1.
 Хімічні сполуки клітин
 
    органічні речовини неорганічні речовини
 білки вода
ліпіди мінеральні солі
вуглеводи
нуклеїнові кислоти
ІІ. Таблиця №1 Вміст хімічних сполук у клітині (у%)
Неорганічні речовини
|
вода
|
70-80%
|
мінеральні солі
|
1-1,5%
|
Органічні речовини
|
вуглеводи
|
0,2-2%
|
білки
|
10-20%
|
жири
|
1-5%
|
нуклеїнові кислоти
|
1-2%
|
АТФ, вітаміни та інші органічні речовини
|
0,1-0,5%
|
І ІІ. Схема №2
Хімічні елементи
(за %-им вмістом у живих організмах)
  
макроелементи мікроелементи ультрамікроелементи
C,O,H, N (органогенні)
P,Ca,K,Cl,Mg,Na,Fe I,Cu,Zn,Mn,Co,Mo Au,Ag,Pb,Br
ІV. Таблиця №2 Елементи, які зустрічаються у всіх живих організмах
Макроелементи
|
Іони
|
Мікроелементи
|
Н (гідроген)
|
Na (натрій)
|
Mn(манган)
|
С (карбон)
|
Mg (магній)
|
Fe (ферум)
|
N (нітроген)
|
Cl (хлор)
|
Со (кобальт)
|
О (оксиген)
|
К+ (калій)
|
Cu (купрум)
|
Р (фосфор)
|
Са2+ (кальцій)
|
Zn (цинк)
|
S (сульфур)
|
|
|
V.Таблиця №3„Вміст у клітині та значення основних біологічно важливих хімічних елементів”.
|
Елемент і його символ
|
Вміст у клітині, %
|
Значення
|
Оксиген (О)
|
62-75
|
Входить до складу молекул води і органічних сполук; забезпечує реакцію окислення, в ході яких виділяється необхідна організму енергія.
|
Карбон (С)
|
15-18
|
Входить до складу органічних сполук, кісток, черепашок
|
Гідроген (Н)
|
8-10
|
Входить до складу органічних сполук і молекул води.
|
Нітроген (N)
|
1,5-3
|
Структурний компонент білків, нуклеїнових кислот, АТФ та деяких інших біомолекул.
|
Фосфор (Р)
|
0,2-1,0
|
Входить до складу кісток, білків, нуклеїнових кислот, АТФ та ін.
|
Калій (К)
|
0,15-0,4
|
Забезпечує транспорт речовин через клітинні мембрани; впливає на діяльність серця людини.
|
Сульфур(S)
|
0,15-0,2
|
Входить до складу білків та інших біомолекул.
|
Хлор (Cl)
|
0,05-0,1
|
Входить до складу хлоридної кислоти, яка є складовою частиною шлункового соку.
|
Кальцій (Са)
|
0,04-2,0
|
Входить до складу кісток і черепашок, бере участь у регуляції метаболічних процесів; скорочень м'язів, діяльності серця людини.
|
Магній (Mg)
|
0,02-0,03
|
Активізує діяльність ферментів, енергетичний обмін і синтез ДНК.
|
Натрій (Na)
|
0,02-0,03
|
Забезпечує транспорт речовин через клітинні мембрани
|
Ферум (Fe)
|
0,01-0,015
|
Входить до складу багатьох біомолекул, у тому числі гемоглобіну.
|
Цинк (Zn)
|
0,0003
|
Входить в склад деяких гормоні та ферментів, сприяє розщепленню вугільної кислоти.
|
Йод (I)
|
0,0001
|
Входить до складу гормонів щитовидної залози.
|
Фтор (F)
|
0,0001
|
Входить до складу емалі зубів.
|
|
V І Схема №3
Вода
(стан в організмі)
зв’язана вільна
(структурована)
4-5% 95-96%
V І.Схема №4
Сполуки
(по відношенню до води)
гідрофільні гідрофобні
(розчинні (нерозчинні,
полярні) неполярні)
VIІІ Таблиця №4 Будова, властивості та функції води
Хімічна будова
|
Фізичні властивості
|
Біологічні функції
|
H 1S'
O 1S22S22P4
|
1. За звичайних умов рідина, велика щільність речовини
|
1. Визначає об'єм клітини, основне середовище, транспорт речовин
|
|
2. Висока діелектрична проникність
|
2. Розчинник (поняття про гідрофобність та гідрофільність)
|
3. Високий поверхневий натяг
|
3. Здатністю до антигравітаційного руху.
|
|
4. Висока теплоємність
|
4. Участь в терморегуляції
|
Органічні сполуки живих організмів.
Вуглеводи. Ліпіди.
І. Схема №1
Органічні речовини
біополімери мономери
с    кладні органічні речовини прості молекули, із залишків
молекули яких складаються яких складаються біополімери
з великої кількості однакових
чи різних за хімічною будовою
ланок (мономерів), що
повторюються
І І. Схема №2
М   ономери Біополімери
а  мінокислоти білки
м оносахариди полісахариди
(вуглеводи)
н  уклеотиди нуклеїнові кислоти
г  ліцерин, жирні кислоти ліпіди (жири)
ІІІ. Схема №3
Б   іологічно активні речовини
о рганічні неорганічні
вітаміни вуглекислий газ
гормони лікарські препарати
ферменти
ІV. Схема №4
  мономери полімери
 моносахариди полісахариди (вуглеводи)
V . Схема №5
В  углеводи
(класи)
моносахариди олігосахариди полісахариди
(прості цукри
від кількості С) дисахариди
декози сахароза крохмаль
тріоди (глюкоза+фруктоза) целюлоза
тетрози мальтоза хітин
пентози (глюкоза+глюкоза) глікоген
(дезоксирибоза, лактоза
рибоза) глюкоза+галактоза)
гексози регалоза
(фруктоза, глюкоза+глюкоза)
. . . . . . .
декози
VІ. Схема №6
малі молекули; - макромолекули;
солодкі; - не солодкі;
легко розчинні у воді; - малорозчинні.
кристалізуються.
VІІ. Таблиця№1 „Функції вуглеводів”
Функція
|
Значення функції
|
Енергетична
|
Вуглеводи є основним джерелом енергії для організму
|
Структурна
|
Вуглеводи входять до складу оболонок клітин, виконують опорну функцію, беруть участь у синтезі багатьох речовин, входять до складу нуклеотидів у нуклеїнових кислотах
|
Запаслива
|
Вуглеводи мають здатність накопичуватися у вигляді крохмалю у рослин і глікогену у тварин
|
Захисна
|
В’язкі слизи, що виділяються різними залозами, багаті на вуглеводи, вони оберігають стінки порожнистих органів від механічних ушкоджень, проникнення бактерій та вірусів
|
VІІІ. Схема №7
 мономери полімери
г ліцерин, жирні кислоти ліпіди (жири)
ІХ. Схема №8
Х. Таблиця №2 „Функції ліпідів”
Функція
|
Значення функції
|
Енергетична
|
Ліпіди забезпечують від 25 до 30% всієї енергії, необхідної організму. При повному розпаді 1 г. Жиру виділяється 38,9 кДж енергії, що приблизно у два рази більше в порівнянні з вуглеводами і білками.
|
Структурна
|
Ліпіди є обов’язковим компонентом усіх клітинних мембран
|
Запаслива
|
Жири є свого роду «енергетичними консервами». Жировими депо можуть бути і жири всередині клітини, і жири, що накопичуються, наприклад у підшкірній жировій клітковині людини
|
Захисна
|
Шар жиру захищає органи від ударів і струсів у тварин. У рослин жироподібні сполуки тонким шаром покривають листя, не даючи їм намокнути під час рясних дощів.
|
Гормональна
|
Багато ліпідів є попередниками в біосинтезі гормонів. Наприклад, до ліпідів належать статеві гормони людини і тварин.
|
Терморегуляторна
|
Жири погано проводять тепло. Вони можуть відкладатися під шкірою, утворюючи у деяких тварин величезні скупчення. У багатьох ссавців існує спеціальна жирова тканина, що відіграє роль терморегулятора. Цю тканину називають «бурим жиром». У ній виробляється теплова енергія, що має важливе значення для ссавців, які живуть в умовах низьких температур
|
„Білки. Їх будова і класифікація”.
І. Схема №1.
мономери полімери
амінокислоти білки
ІІ. Схема №2
COOH
|
H-C-R
|
NH2
ІІІ. Схема №3
VІ. Схема №4
V. Схема №5
Амінокислота + амінокислота + . . . . . = пептиди
VІ. Таблиця №1 «Просторова конфігурація білків»
Структура білка
|
Просторова конфігурація
|
Первинна
|
Послідовне, лінійне сполучення залишків амінокислот за допомогою пептидних зв’язків. Первинна структура представлена у вигляді довгого ланцюга.
|
Вторинна (досліджували американські вчені Л.Полінг та Р.Корі)
|
Спіралізація поліпептидного ланцюжка. Зв'язки водневі, гідрофобні, іонні.
|
Третинна
(клубок; шар; глобула) (досліджував англійський вчений Дж. Кендрю в
957 р.)
|
Поліпептидна спіраль закручується певним чином у глобулу за рахунок гнучкості вторинної спіральної структури і скріплення спіралей дисульфідними містками, в результаті чого утворюється об'ємне структурне утворення з характерною чітко визначеною для кожного білка поверхнею. Також зв'язки - іонні, водневі, гідрофобні.
|
Четвертинна
(Об'єднання декількох глобул в єдине функціональне утворення)
|
Гідрофобні, водневі та іонні зв'язки. Четвертинну структуру має гемоглобін. Його молекула складається із 4-х окремих поліпептидних ланцюгів двох різних типів: із двох a-ланцюгів і двох b-ланцюгів. Два a-ланцюгів містять по 141 амінокислотному залишку, а два b-ланцюги - по 146 залишків. Повну структуру гемоглобіну визначили Кендрю і Перуц.
|
VІІ. Малюнок №1 «Схематична структура білка (первинна)»
VІІІ. Малюнок №2 «Схематична структура білка (вторинна)»
ІХ. Малюнок №3 «Схематична структура білка (третинна)»
Х. Малюнок №4 «Схематична структура білка (четвертинна)»
ХІ. Схема №6
ХІІ. Малюнок №5 «Денатурація(а) і ренатурація (б) білка»
ХІІІ. Малюнок №6 «Деструкція білка на прикладі яєчного білка»
ХІV. Схема №7
ХV. Схема №8
ХVІ. Схема №9
ХVІІ. Схема №10
«Функції білків. Ферменти»
І. Таблиця №1 «Функції білків»
Функції білків
|
Приклади білків
|
1. Структурна (Входять до складу клітинних мембран, мембран органоїдів)
|
Еластин (зв'язки) Колаген (хрящі, сухожилки) Олеїн (кістки) Кератини (нігті, пір'я)
|
2. Транспортна (Переносять кисень у крові і м'язах, переносять жирні кислоти, жири)
|
Гемоглобін, гемоціанін, міоглобін
|
3. Скорочувальна (Скоротливі білки, забезпечують рух)
|
Актин і міозин (м'язи) Тубулін (війки, джгутики, мікротрубочки)
|
4. Захисна (Важлива частина імунної системи - антитіла, зсідання крові)
|
Імуноглобуліни (антитіла) Фібриноген, тромбопластин, тромбін (зсідання крові)
|
5. Енергетична (Розпадаються з виділенням енергії)
|
1 г білка утворює 17,2 кДж
|
6. Сигнальна (Через білки передаються сигнали і направляються у внутрішньоклітинні центри. При цьому подразники - хімічні чи механічні - зумовлюють певні зміни в структурі білків, що є своєрідною реакцією на зовнішнє подразнення. Такий принцип діяльності нервової системи)
|
Родопсин
|
7. Регуляторна
|
Гормони (інсулін, гормон росту . . .)
|
8.Запасаюча
|
Яєчний альбумін, казеїн молока
|
9. Каталітична (прискорюють хімічні реакції в клітині)
|
Ферменти
|
ІІ. «Особливості ферментів»
- усі ферменти - глобулярні білки;
- вони збільшують швидкість реакції, але самі в цій реакції не витрачаються;
- ферменти високо специфічні: один фермент може каталізувати тільки одну реакцію;
- їх присутність не впливає ні на властивості, ні на природу кінцевого продукту )або продуктів) реакції;
- фермент взаємодіє з субстратом за допомогою активного центру - спеціальної ділянки, яка за формою відповідає субстратові;
- дуже мала кількість ферменту викликає перетворення великих кількостей субстрату;
- реакція, що каталізується, оборотна;
- активність ферментів залежить від рН середовища, температури, тиску і від концентрації як субстрату, так і самого ферменту;
- фермент - субстратний комплекс, здатний знижувати енергію активації реакції (тобто робити меншою енергію початку реакції), саме це і дозволяє ферменту прискорити перебіг реакції.
«Вітаміни. Гормони»
І. Малюнок №1
ІІ. Схема №1
ІІІ. Схема №2
ІV. Малюнок №2
Залози внутрішньої секреції людини:
1 — епіфіз (шишкоподібна залоза); 2 — гіпофіз; 3 — прищитоподібні залози; 4 — щитоподібна залоза; 5 — загруднинна залоза; в — надниркові залози; 7 — підшлункова залоза;8 — яєчник; 9 — яєчко (7, 8, 9 — змішані залози)
V. Малюнок №3
Чотирнадцятирічні хлопчики
посередині — нормальний, ліворуч —гіпофізарний карлик, праворуч — хворий на гігантизм
V І. Схема №3 Координація ендокринної системи
Гіпоталамус
( структура головного мозку)
к р о в
гіпофіз
(   залоза ендокринної системи)
к р о в
регулюють роботу
інших ендокринних залоз
„Нуклеїнові кислоти. ДНК”
І. Схема №1
мономери полімери
нуклеотиди нуклеїнові кислоти
ІІ. Схема №2
ІІІ. Малюнок №1
ІV. Схема №3
V. Схема №4
VІ. Малюнок №2
VІІ. Схема №5 Правило Чаргаффа
VІІІ. Схема №6
І  Х. Малюнок №3
Х. Схема № 7
ХІ. Малюнок №4
ХІІ. Малюнок №5 „Редуплікація ДНК”
„Будова, види, функції РНК. АТФ”
І. Таблиця №1 „Порівняльна характеристика ДНК і РНК”
Ознаки
|
ДНК
|
РНК
|
Місцезнаходження в клітині
|
Ядро, мітохондрії, пластиди
|
Ядро, мітохондрії, хлоропласти, рибосоми
|
Мономери
|
Дезоксирибонуклеотиди (до складу нуклеотиду ДНК входить цукор – дезоксирибоза)
|
Рибонуклеотиди (до складу нуклеотиду РНК входить цукор – рибоза)
|
Будова молекули
|
Подвійна нерозгалужена вправо закручена спіраль
|
Одинарний полінуклеотидний ланцюг
|
Склад нуклеотидів
|
Азотисті основи – аденін (А), гуанін (Г), тимін (Т), цитозин (Ц); дезоксирибоза; залишок фосфорної кислоти
|
Азотисті основи – аденін (А), гуанін (Г), урацил (У); цитозин (Ц); рибоза, залишок фосфорної кислоти
|
Типи нуклеотидів
|
Аденіловий (А), гуаніловий (Г), тимідиловий (Т), цитидиловий (Ц)
|
Аденіловий (А), гуаніловий (Г), уридиловий (У), цитидиловий (Ц)
|
Функції
|
Хімічна основа хромосомного генетичного матеріалу (гену); бере участь у процесах зберігання, передачі, реалізації і зміни спадкової інформації
|
Бере участь у процесах реалізації спадкової інформації, тобто в процесах синтезу білка
|
ІІ. Малюнок №1 „Схеми молекул РНК і ДНК”
ІІІ.Схема№1
ІV. Таблиця №2 „Функції різних видів РНК”
Ознаки
|
іРНК
|
тРНК
|
рРНК
|
Загальна кількість мономерів
|
300-30 тисяч
|
70-90
|
3-5 тисяч
|
Вміст (%)
|
5
|
10
|
85
|
Структури
|
І,ІІ,ІІІ
|
І,ІІ,ІІІ
|
І,ІІ,ІІІ
|
Локалізація у клітині
|
Ядро, цитоплазма
|
Цитоплазма
|
Рибосоми
|
Функції
|
Переписування інформації з ДНК (транскрипція)
|
Транспорт амінокислот до місця синтезу білка
|
Структурна
|
V. Схема №2
VІ. Схеми №3,4 „Процес вивільнення енергії”
 
          
|
