Конспект інтегрованого уроку з біології та хімії для учнів 9 класу по темі " Базові принципи синтетичних процесів у клітинах та організмах".

Урок з біології    9 клас

Тема. Базові принципи синтетичних процесів у клітинах та організмах

Мета: ознайомити з особливостями основних синтетичних процесів, базовими принципами синтетичних процесів у клітинах та організмах; пояснити значення функціональних змін у діяльності клітин та їх загибелі, у виникненні захворювань людини; поглибити знання про схожість процесів обміну речовин, що відбуваються в клітинах організмів різних царств живої природи; розвивати увагу, пам’ять, мислення, мову, уміння аналізувати та узагальнювати інформацію; виховувати дбайливе ставлення до власного здоров’я, ціннісне ставлення до всіх живих організмів; формувати науковий світогляд, інтерес до предмета.

Обладнання: таблиця «Будова клітини», фотографії людей з хворобами, спричининеми порушенням обміну речовин.

Тип уроку: інтегрований урок  Біолігя + Хімія

Компетентності, які формуються в учнів: уміння вчитися, спілкуватися державною мовою, соціальна, комунікативна, загальнокультурна, історична, здоров’язбере-жувальна, науково-природнича.

 

Хід уроку

 

1. Організаційний етпа.
2. Перевірка д/ з. Актуалізація опорних знань.

1. Заповнити порівняльну таблицю

Фотосинтез                               Хемосинтез                                   Клітинне  дихання

2. Проблемне питання:

• Що станеться з організмами, якщо зникне один з процесів

3. Вивчення нового матеріалу.

У попередній темі ви вивчали органели клітин. Пригадайте, у яких органелах відбувається синтез органічних речовин. Повторіть визначення метаболізму і назвіть типи обміну, які притаманні клітині. Пригадайте, до яких наслідків може призвести нестача вітамінів у організмі людини. Чим між собою відрізняються автотрофи й гетеротрофи?

Основні синтетичні процеси в клітинах( біологія).

Пластичний обмін — це утворення складних органічних речовин з більш простих. Саме в процесі пластичного обміну утворюються всі біополімери і клітинні структури живих організмів. Різновидами пластичного обміну є процеси фотосинтезу й хемосинтезу, оскільки під час них складні органічні речовини утворюються з неорганічних.

Для реакцій пластичного обміну своїх клітин як гетеротрофні, так і автотрофні організми використовують зовнішні джерела енергії та атоми Карбону. Різниця полягає в джерелах, з яких вони їх отримують. Автотрофи отримують Карбон з неорганічних речовин (вуглекислого газу) за рахунок енергії сонячного світла. А гетеротрофи — з органічних речовин інших живих організмів за рахунок окиснення частини цих речовин.

Особливості перебігу окремих процесів анаболізму (пластичного обміну)

Процес	Що відбувається	Де відбувається
Фотосинтез	Синтез проміжних сполук із неорганічних речовин	Хлоропласти
Утворення моносахаридів амінокислот, жирних кислот тощо	Синтез мономерів із проміжних сполук	Хлоропласти, цитозоль
Утворення полімерів	Синтез білків, вуглеводів, ліпідів та нуклеїнових кислот із мономерів	Цитозоль, хлоропласти, мі-тохондрії, ендоплазматична сітка, ядро

 

Схожість процесів обміну у різних організмів

У клітинах рослин, тварин і грибів основні біохімічні процеси відбуваються однаково. Однаково відбуваються процеси клітинного дихання, у тому числі реакції гліколізу та циклу Кребса. В усіх організмах нуклеїнові кислоти і білки синтезуються за однаковою схемою. А в процесах цього синтезу задіяні однакові комплекси ферментів. Та й процеси регуляції є дуже схожими. І хоча такі біохімічні процеси не є абсолютно тотожними, але послідовність основних реакцій у всіх випадках є однаковою.

( Хімія). Учені вважають це наслідком того, що всі еукаріотичні клітини мають спільного предка, у клітинах якого всі ці біохімічні процеси вже відбувалися.

 ВЛАСНЕ ГЛІКОПРОТЕЇНИ: побудовані з полімерної білкової частини + невелика (2-15 МС) вуглеводна: ксилоза, галактоза, нейрамінова кислота, маноза, глюкоза 2 кл. ПРОТЕОГЛІКАНИ: побудовані з невеликої білкової частини + складний вуглеводний полімер - глікозаміноглікан (90-95%): гіалуронова кислота, хондроїтинсульфати. Утворюють основну речовину міжклітинного матриксу сполучної тканини 2.ГЛІКОКОН’ЮГАТИ (глікопротеїни) це складні комплекси білків та углеводів

Метаболізм глікокон’югатів: а) О-зв’язані: вуглевод + білок через ОН-групи АК серин, треонін. Синтез іде на ЕПС. Донорами вуглеводів є нуклеотид-цукри: УДФ-галактоза, N-ацетилгалактозамін та ін; б) N-зв’язані: вуглеводний компонент+ білок через NH2-групи лізину, аргініну. Синтез іде за участю спирту- доліхолфосфату. Вуглеводний компонент підвищує стабільність білкової молекули, захищає від руйнівної дії ферментів.

РЕГУЛЯЦІЯ ВУГЛЕВОДНОГО ОБМІНУ Норма вмісту глюкози в крові 3,3-5,5 ммоль/л за орто-толуїдиновим та глюкозооксидазним методами Норма вмісту цукру в крові 4,44-6,66 ммоль/л; метод Хагедорна-Йенсена Регулюють сталий рівень глюкози в крові: 1. ЦНС 2. ПЕЧІНКА 3. ГОРМОНИ

Як відомо, білковий обмін координує, регулює та інтегрує більшість хімічних перетворень в організмі. Саме з станом білків пов’язане м'язів, транспорт кисню, властивості крові, імунний захист, передача спадкової інформації та ін. Крім цього, білки є джерелом енергії: 1 г білків при розщепленні в організмі дає 4,1 кілокалорії (ккал) або 17,2 кілоджоулів (кДж) енергії. Слід пам'ятати, що 1 ккал = 4,2 кДж.

Синтез білків організму відбувається з 20-ти амінокислот, 1/3 частина яких утворюються із білків їжі, а 2/3 мають ендогенне походження, тобто утворюються із власних білків організму при розпаді клітин, що відмирають. Всі амінокислоти умовно поділяються на дві групи: незамінні до складу яких відносять 10 амінокислот, а саме: лізін, лейцин, ізолейцин, валін, триптофан, треонін, гістідін, аргінін, метіонін і фенілаланін.

Решта амінокислот є такими, що можуть замінюватись іншими або синтезуватись в організмі. При відсутності в їжі незамінних амінокислот можуть спостерігатись різноманітні порушення синтезу білків організму, що особливо шкідливо для росту і розвитку дитячого організму. Так, наприклад, при недостачі у їжі амінокислоти лізину затримується ріст дитини, виснажуються її м'язи; нестача валіну приводить до розладу рівноваги дітей і так далі.

Їжа, білки якої містять увесь необхідний для синтезу білків організму набір із 20-ти амінокислот, вважається повноцінною (наприклад, білки яєць, м'яса, молока, риби то що), а решта — неповноцінною (білок кукурудзи, пшениці, картоплі та інших продуктів, переважно рослинного походження).

 

Наслідки порушення обміну речовин

Порушення обміну речовин можуть виникати з різних причин. Наприклад, нестача вітамінів у їжі призводить до гіповітамінозів у людини, і тоді розвиваються такі захворювання, як рахіт, цинга або бері-бе-рі. Нестача або надлишок певних хімічних елементів може призводити й до порушення обміну речовин у рослин. Найчастіше це призводить до зниження інтенсивності росту або пошкодження листків рослин.

Також порушення можуть виникати внаслідок генетичних змін — мутацій. З ними ви більш докладно ознайомитеся в наступних параграфах підручника.

Синтетичні процеси активно відбуваються в багатьох органелах клітин. Біохімічним процесом, який об’єднує їх між собою і з процесами енергетичного обміну, є цикл Кребса. Головні біохімічні процеси в клітинах різних організмів схожі між собою. А їх порушення призводить до важких наслідків.

4. Узагальнення знань учнів

Перевірте свої знання

1. Де в клітинах відбувається синтез органічних речовин?

 2. Яке значення для клітин має цикл трикарбонових кислот?

3. Чому нестача або надлишок вітамінів можуть впливати на обмін речовин у людини?

 4*. Рослини здатні синтезувати всі потрібні їм амінокислоти. У багатьох тварин частина амінокислот в організмі не синтезується і повинна надходити з їжею (так звані незамінні амінокислоти). З чим це пов’язано?

 5*. У чому проявляється схожість процесів у клітинах представників різних царств живих організмів?

Узагальнюючі завдання до теми «Принципи функціонування клітини»

У завданнях 1-12 оберіть одну правильну відповідь.

1 ) Місце, де відбувається процес гліколізу:

а) цитозоль б) мітохондрії в) пластиди     г) ядро

2 ) У процесі гліколізу з однієї молекули глюкози утворюється:

а) одна молекула спирту б) дві молекули спирту  в) одна молекула пірувату

г) дві молекули пірувату

3 ) Макроергічною сполукою, яка утворюється в мітохондріях, є:

а) ДНК б) целюлоза в) глюкоза г) АТФ

 

4 ) Фотосинтез відбувається в органелі:

а) лейкопласт б) хлоропласт  в) хромопласт   г) мітохондрія

5 ) Гранулярна ендоплазматична сітка здійснює:

а) синтез ліпідів б) синтез білків   в) розщеплення ліпідів     г) розщеплення білків

6 ) У результаті фотосинтезу рослини:    а) поглинають кисень

б) утворюють глюкозу  в) виділяють вуглекислий газ  г) розщеплюють хітин

7 ) Кількість фаз, на які поділяють процес фотосинтезу:

а) 1 б) 2 в) 3 г) 4

8 ) Речовина, що НЕ утворюється внаслідок бродіння:

а) хлоридна кислота б) молочна кислота  в) оцтова кислота     г) лимонна кислота

9) Ферментні системи, які здійснюють біологічне окиснення, розташовані на мембранах органели:

а) лейкопласт в) мітохондрія  б) ядро г) вакуоля 

 10 Кисень, який утворюється в процесі фотосинтезу, вилучається з молекули речовини:

а) РНК  б) глюкоза  в) вуглекислий газ                   г) вода

  11 У результаті клітинного дихання тварини:

а) утворюють вуглекислий газ  б) виділяють кисень   в) синтезують ліпіди г) здійснюють азотфіксацію

12 Хемосинтез можуть здійснювати:

а) залізобактерії  б) покритонасінні   в) мохи  г) папороті

13 Напишіть назви структур, у яких відбувається:

а) світлова фаза фотосинтезу  б) цикл Кребса  в) гліколіз  г) утворення еукаріотичних рибосом

14 Установіть відповідність між біохімічними процесами та органелами, у яких вони відбуваються.

Процеси                                                                Органели

1 біологічне окиснення                                        а) лізосома

2 фотоліз води                                                       б) ендоплазматична сітка

3 синтез ліпідів                                                      в) мітохондрія

                                                                                г) хлоропласт

15 Розгляньте органелу, яка зображена на малюнку. Напишіть, які речовини в ній утворюються, а які розщеплюються.

16 Розгляньте органелу, яка зображена на малюнку. Напишіть, які речовини в ній утворюються, а які розщеплюються.

Перевірте свої знання з теми «Принципи функціонування клітини».

V.Підсумок уроку.

 

5. Домашне завдання. Опрацювати §, тести стор.