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)

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.