Урок біології 10 класу на тему: "Роль ферментів у забезпеченні процесів метаболізму клітини й життєдіяльності організму"

План-конспект уроку біології та екології на тему:

«Роль ферментів у забезпеченні процесів життєдіяльності організму»

Мета уроку: навчальна: з’ясувати роль ферментів та різноманіття їх функцій в процесах життєдіяльності організму,

виховна: виховання культури праці, спілкування, шанобливого         ставлення до праці науковців; санітарно-гігієнічне виховання;

розвиваюча: розвиток пізнавального інтересу, цілісності світогляду про значення ферментів, психічних процесів (уваги, уяви, пам’яті, мислення: мисленнєві операції абстрагування, аналізу, синтезу, систематизації, порівняння, узагальнення), вміння робити висновки та узагальнення.

Ключові компетентності уроку: основні компетентності у природничих науках і технологіях, екологічна грамотність і здорове життя, уміння вчитися впродовж життя, інформаційно-цифрова компетентність, спілкування державною, спілкування іноземними мовами, математична компетентність, ініціативність і підприємливість.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Місце в темі – поточний.

Методи й методичні прийоми: розповідь, бесіда, пояснення, конспектування, робота з таблицею, схемами, картою, новою інформацією, підручником (електронний формат), «Домашній експериментаріум», випереджальні повідомлення; демонстраційні – наочний дослід з сирою бульбою картоплі; використання медіа технологій – слайдів робочої презентації згідно теми уроку й поставленим завданням, інтернет-ресурси, ресурси освітнього інструментарію – Падлет-дошки.

Обладнання й матеріали: медіа дошка, медіа проектор, акустичні колонки, презентація, інтернет-мережеве підключення; стакан хімічний скляний прозорий, шматочки сирої бульби картоплі (порізані заздалегідь), розчин перекису водню (свіжий).

ХІД УРОКУ

1. Організаційний етап. Створення робочого настрою (3 хв.)

«Мудрий» короткий відеофільм про ферменти

https://www.youtube.com/watch?v=0g1ugmulzBA

- Що ви зрозуміли? Про що буде наш урок?

- Про ферменти…

2. Актуалізація ОЗ (3 хв.)

Бесіда за питаннями:

1) Що таке ферменти?

2) Назвіть відомі вам ферменти.

3) Що ви знаєте про будову і властивості ферментів?

Висновок: від хімічної будови ферментів залежить їх здатність виконувати свої функції. Недарма ж…

3. Мотивація НД (2 хв.)

Історія біохімії – це значною мірою історія досліджень ферментів.

А. Ленінджер

Крім Альберта Лестера Ленінджера ферменти вивчали Александр Флемінг та Павло Миколайович Лащенков.

Історична довідка з інтернету про А. Флемінга та П. Лащенкова. (Виховання уважності та шанобливого ставлення у наукових колах, від чого залежить майбутнє людства). Цінуйте свій досвід і отримані знання на цьому та інших уроках. І усіх прийде й до вас.

Висновок: спостерігаючи за властивостями ферментів можна зрозуміти їх неоціненні функції.

Оголошення теми уроку, її запис.

Завдання уроку: з’ясувати роль ферментів у забезпеченні процесів обміну речовин клітини та цілісного організму.

4. Вивчення матеріалу теми (25 хв.)

Інструктаж з заповнення таблиці (1 хв.) – за бланками (роздатковий матеріал)

Вчитель. За будовою ферменти бувають прості й складні. А тепер давайте в ході уроку вивчати, які ферменти бувають за функціями (своїми проявами)?

Продовжить: травні залози виробляють …(травні ферменти)

1. Функції травних ферментів (14 хв.)

Повідомлення учня про хімічний склад слини (2 хв.)

Хімічний склад слини

Слина – змішаний секрет всіх слинних залоз.

Склад слини різних слинних залоз неоднаковий (привушні – серозна – найрідкіша, під’язикові – слизова – найгустіша).

Змішана слина має 99,4 – 99,5% води, решта – органічні та неорганічні речовини, які забезпечують оптимум рН для дії ферментів. Органічні: - амілаза (секретується переважно привушними залозами), ліпаза слизової оболонки язика, кисла та лужна фосфатази, РНК-ази, ДНК-ази, муцин (глікопротеїн), захисні речовини (лізоцим, імуноглобуліни); неорганічні – К⁺, Na⁺, Ca²⁺, Cl^-, HCO₃^- та ін. В стані спокою рН слини складає 5,5-6,0, а при стимуляції підвищується до 7,8.

Слина розчиняє речовини, що діють на смакові рецептори, зволожує ротову порожнину, змочує їжу, формує та покриває харчову грудку, сприяє ковтанню.

Розпочинає гідроліз вуглеводів (- амілаза найбільш активна при рН 6,9 й розщеплює крохмаль до олігоцукридів (декстринів), мальтаза розщеплює дисахарид мальтозу до глюкози – тому, якщо потримати довго в роті шматок хліба, відчувається солодкий присмак).

Домашній екпериментаріум (3 хв.)

Демонстрація відео з виконання досліду «Виявлення активності ферментів слини» за зразком https://www.youtube.com/watch?v=TzYfjSKFFI4

Завдання: здогадайтеся, який фермент слини зумовив зміни кольору на серветці, а значить – розщеплення крохмалю? Впишіть його назву, опишіть дію, зазначте функції в таблицю. (1 хв.)

Падлет-дошка. Про дію інших ферментів травних залоз можна дізнатися з підручника: с. 106 (Соболь В.І. підручник електронний).

Робота з підручником. Завдання: заповніть таблицю про дію ферментів травних соків шлунку і підшлункової залози організму людини. (2 хв.)

= Що ви зазначили? Корегування відповідей.

Травні ферменти є не тільки в біосистемах організмів людини, тварин, але (ви здивуєтесь) – навіть в рослин – деяких!

Повідомлення учня про ферменти травних соків у комахоїдних рослин, що супроводжується коротким відео без музичного супроводу https://www.youtube.com/watch?v=2dmzeyyD5BQ (3 хв.)

Ферменти травних соків у комахоїдних рослин

Рослини-хижаки живуть у воді прісних водоймищ, на заболочених лугах і болотах, в торфі, піску, тобто на субстратах, бідних з'єднаннями азоту. Неминуче в таких умовах азотисте голодування, а також нестача фосфору, калія та інших речовин хижі рослини компенсують за рахунок перетравлювання невеликих тварин, в основному комах, яких ловлять за допомогою спеціальних органів — метаморфізованного листя.

На поверхні такого листя є залозки, що виділяють травні ферменти за типом пепсину і органічні кислоти (мурашину, бензойну тощо). Ферменти розщеплюють білки тіла тварини до простіших, засвоюваних рослинами сполук.

У Сараценії (Sarracenia) на шийці глечика ростуть довгі волоски, спрямовані донизу, що не дозволяє комахам вилізти нагору. У середині глечика залозки виділяють ферменти, що значно прискорюють розчинення комашиної плоті (хітиназа, протеази).

Пухирники (Utricularia i Polypompbolyx) ростуть у водоймах. Вони вільно плавають або ж пускають коріння. З листків у них звисають пухирці з отвором, що затуляє вільно звисаючий клапан. Спеціальні залози викачують з пухирця майже всю воду, аби клапан щільно затулився під тиском води ззовні. Потім виділяється цукриста речовина, що приваблює здобич. Щетинки спрямовують здобич до клапана, який блискавично відчиняється, щойно жертва торкнеться сигнальних волосків. Тиск змушує клапан відчинятися в середину, внаслідок чого здобич разом із водою засмоктується в пухирець. Далі клапан швидко затуляється, вода викачується і розпочинається перетравлювання улову.

На мілинах, поруч із пухирником зустрічається генлісея (Genlisea) — невеликі, ледь затоплені розетки, що вільно плавають. Ловильні листки рослин мають короткий черешок, розділений на дві трубки, спрямовані у воду. Уздовж кожної з трубок проходить спіральний проріз, на внутрішній поверхні якого помітний ряд спрямованих усередину волосків. Залози розташовані на передньому краї, виділяють клейку речовину. Невеликі водні організми спрямовуються волосками всередину пастки, звідки вони вже неспроможні вилізти.

Перегляд здійснюється за презентацією.

У рослин існує додатковий шлях синтезу білка за допомогою ферментів-транспептидаз (транспептидази). Він полягає в тому, що ферменти переносять пептиди від однієї білкової молекули до іншої. При цьому відбувається рекомбінація ділянок різних білкових молекул із заданою амінокислотною послідовністю. В результаті нові білки утворюються без великих витрат енергії та речовин.

2. Функції захисних ферментів (10 хв. - всього)

Повернемося до лізоциму. Гідролізує клітинні стінки бактерій. Де живуть бактерії? (Всюди). Та найбільше їх в місцях контакту з навколишнім середовищем. Що означає гідролізує?  (Розщеплює за участю ферментів гідролаз у присутності води). Де тоді міститься лізоцим? (В слині, слизових залозах шлунку, кишечнику, слізних й носоглогкових секретах, грудному молоці тощо)

Пояснення вчителя. В процесі метаболізму утворюється перекис водню. Маючи знезаражуючі властивості, водночас він у біологічних системах - токсичний, оскільки утворює вільні радикали. Знешкоджується з допомогою ферментів антиоксидантного захисту у цитоплазмі живих клітин та у деяких органелах, зокрема мітохондріях та пероксисомах.

Прикладом таких ферментів є фермент каталаза (пероксидаза), який зумовлює швидкий розклад пероксиду водню, тобто каталізує реакцію розкладу : запис реакції на дошці шкільній. (2 хв.)

___________________________________________

Демонстрація досліду активності каталази за участю картоплі сирої. (3 хв.)

• Як ви думаєте, чи буде така ж реакція відбуватися у вареній картоплі? Чому?

Завдання: заповніть таблицю, вказавши опис дії і роль каталази в живих клітинах. (1 хв.)

Робота зі схемою згортання крові. (2 хв.)

Завдання: за схемою пригадайте, про який процес йдеться, які ферменти його обслуговують, їх роль в організмі.

= Що ви зазначили? Корегування відповідей.

3. Функції метаболічних ферментів

- Пригадайте, що називають метаболізмом? Приклади метаболічних процесів – це… (живлення, дихання, виділення, фотосинтез – у рослин, екскреція залоз тощо, і - звісно – рух!)

За презентацією.

Вчитель. Але ж ферменти – обслуговувачі всіх цих процесів – виснажуються і їх білкові компоненти зв’язує ферментативний білок-регулятор – убіквітин.

- За яких умов цей фермент є активним?

5. Закріплення, систематизація й узагальнення матеріалу (7 хв.)

Демонстрація слайду і матеріалів

Вчитель.

- Що це таке? (Молоко).

- Ви вживаєте такі або інші продукти харчування? З вами їх вживають багато людей нашої та інших країн світу. Та…з якими наслідками?

- Наслідками лактозної недостатності!

- Що таке лактоза? (Дисахарид, молочний цукор, що складається із моносахаридів глюкози й галактози).

- Як він може розщепитися на ці моносахариди в травному тракті людини? За допомогою якого ферменту? – Лактази.

Висновки: - у яких народів, згідно карти продукується в організмах замало такого ферменту?

6. Підсумки уроку.

Завдання: коротко схарактеризуйте роль ферментів у забезпеченні процесів обміну речовин клітини та цілісного організму.

Які бувають ферменти за функціями?

Що обмежує поле діяльності ферментів? (Умови!)

7. Пояснення д/з. Прочит. §25, с. 106 – с. 107 - Пошукове завдання «Характеристика окремих ферментів». Вивчити табличний конспект.

7. Оцінювання НД. Аргументація оцінки

Можлива к-сть оцінок:

відео з ферментами слини – амілази,

повідомлення про хім. склад слини,

повідомлення про травні ферменти комахоїдних рослин,

за активність – короткі висновки,

за презентацію «Значення ферментів в повсякденному житті людини»,

оцінка за підсумки уроку

«Цікавинки на всяк випадок»

Відео презентація (3 хв.) про існування живих істот – естетичного спрямування з музикальним супроводом. ( https://www.youtube.com/watch?v=_h4yQGPXlOE )

• Що ви спостерігали?
• Як можна узагальнити побачене?

Висновок: всі ці ознаки життя не змогли бути виявлені, і не спостерігалися б нами як такі, - без… ферментів.