Біосинтез білка. Біополімери

Біологія 9 клас.

Тема: Органічні молекули. Біологічні макромолекули - біополімери. Ліпіди.

Мета: ознайомити з основними органічними молекулами, що входять до складу живих організмів, поняттями «мономери», «полімери», «біополімери»; формувати знання про особливості будови та основні джерела органічних речовин, значення різних продуктів харчування в раціоні людини; формувати уявлення про найбільш поширені біополімери; розвивати пам’ять, увагу, логічне мислення, мову, уміння порівнювати та узагальнювати, систематизувати набуту інформацію; виховувати розуміння цінності всіх живих організмів і природи в цілому, формувати науковий світогляд, інтерес до предмета.

Обладнання: таблиці «Білки», «Ліпіди», «Вуглеводи», «Нуклеїнові кислоти», малюнки.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Базові поняття й терміни: органічні речовини, мономери, полімери, біополімери, гомополімери, гетерополімери, пігменти, вітаміни, антибіотики, алкалоїди.

Компетентності, які формуються в учнів: уміння вчитися, спілкуватися державною мовою, здоров’язбережувальна, комунікативна, природничо-наукова, екологічна грамотність.

Девіз уроку:

«Добре того навчати,

хто хоче все знати»

Хід уроку

І. Організаційний етап.

Привітання вчителя і учнів. Побажання гарного настрою, позитивного спілкування, активної роботи. Перевірка готовності класної кімнати і учнів до уроку. Перевірка присутніх.

Пропоную скласти девіз нашого уроку з розкиданих слів: все, навчати, того, хто, добре, хоче, знати.

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

(Питання для бесіди)

1. Які елементи трапляються в живих організмах частіше за все?

2. Чому співвідношення хімічних елементів у живих і неживих

організмах є різним?

3. Які елементи й чому називають органогенними?

4. Які елементи й чому називають макроелементами?

5. Які елементи й чому називають мікроелементами?

6. Які особливості будови молекули води зумовили її специфічні властивості?

7. Які властивості води є найважливішими для живих організмів?

III. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Повідомлення учням класу теми і мети уроку.

Проблемні запитання: - Чим відрізняються органічні спо­луки від неорганічних?

(Із курсу хімії ми знаємо, що хімічні властивості живих організмів значною мірою залежать від Карбону, частка якого становить понад 50 % їхньої сухої маси. Карбон може утворюва­ти ковалентні зв’язки)

- Пригадайте, що таке ковалентний зв’язок?

(Атом Карбону може сполучатися з ато­мами Гідрогену, Оксигену, Нітрогену, але важливе значення має здатність атомів Карбону утворювати стійкі зв’язки між собою. Це і відрізняє ор­ганічні сполуки від неорганічних)

3. (на дошку полектуються малюнки та фотографії їжі, багатої на ліпіди)

Асоціативний кущ

 

 

 

 

  

IV. Вивчення нового матеріалу.

1. Органічні речовини (Розповідь вчителя, складання схеми)

Органічні речовини

 

                                 Вуглеводи        білки         ліпіди             нуклеїнові кислоти

2. Мономери, полімери, біополімери (Розповідь вчителя)

Живі організми утворюють різні малі органічні молекули, які називаються мономерами.

Мономери – це будівельні блоки більш великих молекул. Мономери здатні з’єднуватись між собою, утворюючи полімери, відомі також під назвою макромолекул, які складають 90% сухої маси клітин.

Людям давно відомі такі органічні полімери, як шерсть, шовк, каучук, хлопок.

В минулому столітті хіміки почали виготовляти штучні органічні полімери, пластмаси, поліетилен, з’єднуючи різними способами малі органічні мономери, наприклад диметиловий ефір.

Таким чином виникло мистецтво (або ремесло), по сутності справи своєї, яке імітує природу.

Організм будує свої макромолекули, з’єднуючи один з одним мономери.

Мономери

                                        гомополімери                       гетерополімери

Біополімери -  високомолекулярні сполуки організмів, молекули яких складаються з мономерів, з’єднаних між собою в довгі лінійні або розгалужені ланцюги.

(Заповнення таблиці за допомогою учнів).

Мономери Біополімери Амінокислоти Білки Гліцерин і жирні кислоти Жири Моносахариди Полісахариди Нуклеотиди Нуклеїнові кислоти

3. Пігменти, вітаміни, антибіотики, алкалоїди (Розповідь вчителя)

Органічні сполуки

                            

                                Пігменти       вітаміни        антибіотики        алкалоїди

Пігменти наявні у тілі рослин та деяких бактерій, наприклад, ксантофіли, фікобіліни. Вітаміни - низькомолекулярні органічні сполуки, що надходять з їжею. Відомо понад 20 різних вітамінів.

Антибіотики – речовини, що синтезуються в природі для захисту від мікроорганізмів.

Алкалоїди – нітрогеновмісні органічні сполуки, що синтезуються рослинами для захисту.

 

Ліпіди – органічні сполуки, які є нерозчинними у воді через свою неполярність. їх вміст у клітині – 5-15% від сухої маси, у деяких клітинах може досягати майже 90% (клітини жирової тканини).

Ліпіди – це неполімерні, неполярні, гідрофобні сполуки, які легко утворюють емульсії,завдяки чому й відбувається їх надходження в організм гетеротрофів. Розчиняються ліпіди в органічних розчинниках: ефірі, ацетоні, хлороформі та ін. Молекули ліпідів мають різну хімічну будову, але спільним у них є наявність у складі вищих жирних кислот (насичених та ненасичених) та одно-, дво-, і триатомних спиртів. Ліпіди здатні утворювати складні комплекси з білками, вуглеводами, фосфорною кислотою та ін. Справжні ліпіди – це складні ефіри жирних кислот і спирту, які утворюються в результаті реакцій етерифікації (кислота + спирт – складний ефір + вода). При поєднанні вищих жирних кислот і спиртів виникають складноефірні зв'язки. Властивості залежать від хімічного складу, тобто наявності певних жирних кислот та спиртів.

Класифікувати ліпіди дуже важко через їх величезну хімічну різноманітність

Загальноприйнята класифікація ліпідів

               

(естери жирних кислот зі спиртами)        (крім залишку жирної кислоти та спирту містять          
                                                                       додаткові групи: вуглеводні, фосфатні тощо)

Сучасна класифікація ліпідів

Приклади: жирні кислоти (пальмінова, стеаринова, лінолева), жири (холестерин, тригліцериди — масла, олії), воски (бджолиний віск, спермацет, ланолін), фосфоліпіди (лецитин, кефалін), сфінголіпіди (сфінгомієліни, цереброзиди, гангліозиди), стероїди (естроген, прогестерон, тестостерон), сахароліпіди (похідні глюкозаміну), полікетиди (доксицеклін, еритроміцин), пренольні ліпіди (ретинол, вітамін A).

 

Жири – найпоширеніші ліпіди у живій природі. Утворені трьохатомним спиртом та високомолекулярними жирними кислотами (стеаринова С₁₇Н₃₅СООН, пальмітинова С₁₅Н₃₁СООН,

 

олеїнова С₁₇Н₃₃СООН).

 

2. Функції ліпідів

Біологічна роль ліпідів

Значення	Приклад
Структурна	Фосфоліпіди у клітинних мембранах утворюють основну їх частину, сфінгомієліни входять до складу нервової тканини
Захисна	Восковий шар на листі та плодах рослин, жировий секрет сальних залоз тварин, восковий секрет куприкової залози птахів забезпечують водонепроникність, жирова тканина тварин захищає внутрішні органи
Резервна	Краплини жиру в цитоплазмі клітин, підшкірна жирова клітковина у тварин, тригліцериди в насінні рослин
Енергетична	Жири є найважливішим енергетичним компонентом харчового раціону
Регуляторна	Статеві гормони, кортикостероїди регулюють процеси життєдіяльності, вітаміни D, А беруть участь в обміні речовин, жовчні кислоти емульгують жири
Пластична	Ліпіди, які разом з білками беруть участь в утворенні складних органічних речовин — ліпопротеїнів, фосфоліпіди у молоці ссавців беруть участь в окисно-відновних процесах і утворенні жиру молока в молочній залозі
Терморегуляційна	Підшкірна жирова клітковина дуже розвинена у теплокровних тварин, які живуть у холодних умовах
Джерело ендогенної води	Окиснення жирів у горбах верблюдів або підшкірного жиру у тварин, які впадають в сплячку, призводить до утворення води, необхідної організму
Пігментативна	Деякі ліпіди є пігментами, наприклад, каротиноїди входять до складу хлоропластів рослин, а зеаксантин надає жовтого забарвлення пір’ю птахів
Транспортна	Фосфоліпіди у сироватці крові транспортують повністю гідрофобні молекули, такі як холестерин та жирні кислоти

 

V. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів

Написання біологічного диктанту.
Закінчить твердження.
1. Елементи – органогени – це С, Н, О, N.
2. За будовою молекули води – диполь.
3. Між молекулами води утворюються зв’язки – водневі.
4. Основні зв’язки в органічних молекулах – ковалентні.
5. Білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти це – органічні речовини.
6. Високомолекулярні сполуки – біополімери.
7. Їхня молекула називається – макромолекула мономерів.
8. Вона складається з – мономерів.
9. Речовини, які добре розчиняються у воді – гідрофільні.
10. Нерозчинні у воді речовини – гідрофобні.
11. Мономери полісахаридів – моносахариди.

12. Нітрогеновмісні органічні сполуки, що синтезуються рослинами для захисту – алкалоїди.

Вправа «Четвертий зайвий»

1. Целюлоза, глюкоза, глікоген, хітин.

2. Ланолін, інулін, хітин, глікоген.

3. Фруктоза, рибоза, дезоксирибоза, целюлоза.

4. Естроген, прогестерон, лецитин, тестостерон.

Відповіді: 1. Глюкоза (бо це моносахарид, а всі інші — полісахариди). 2. Ланолін (бо це ліпід, а всі інші — вуглеводи). 3. Целюлоза (бо це полісахарид, а всі інші — моносахариди). 4. Лецитин (бо це віск, а всі інші — стероїди).

 

VІ. Підведення підсумків уроку

Учні по черзі задають питання один одному.

 

VІІ. Домашнє завдання

§7 опрацювати, вивчити будову та функції ліпідів.Підготувати повідомлення на одну із тем «Характеристика НК», «Значення нуклеїнових кислот для живих організмів»