Урок "Ліпіди, їхня будова та основні функції"

Тема: Ліпіди

Мета: 

Освітня: ознайомити учнів із різноманіттям і функціями ліпідів;

Розвиваюча: проаналізувати особливості будови й хімічні властивості ліпідів, які дозволяють їм ефективно виконувати свої функції;

Виховна: звернути увагу на значення ліпідів для життєдіяльності живих організмів

Обладнання й матеріали: таблиці, які ілюструють особливості будови, різноманіття та функції ліпідів, або мультимедійний проектор чи інтерактивна дошка, на яких ці таблиці можна демонструвати; зразки ліпідів; підручники біології

Базові поняття й терміни: ліпіди, жири, жирні кислоти, гліцерин, воски, тригліцериди, стероїди, терпени, мембрани, гормони

Хід уроку

I. Організаційний етап

 II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

Питання для бесіди

1. Які функції в живих організмах виконують білки?

2. Як працюють ферменти?

3. Які захисні білки є в живих організмів?

III. Вивчення нового матеріалу

План

1. Загальна характеристика ліпідів, їх фізико-хімічні властивості
2. Різноманітність ліпідів. Жири та жироподібні речовини
3. Жири – найбільш поширені ліпіди у живій природі, їх склад та біологічне значення
4. Жироподібні речовини, їх властивості та біологічна роль
5. Функції ліпідів

1.               Загальна характеристика ліпідів, їх фізико-хімічні властивості

Ліпіди — це олієподібні або жирні речовини, які можуть бути екстраговані з клітин з допомогою неполярних розчинників (наприклад, хлороформом). До складу молекул більшості ліпідів входять жирні кислоти і спирти.

Загальні властивості ліпідів:

• Нерозчинні у воді;
• Добре розчинні у неполярних органічних розчинниках (ефірі, бензині, бензолі, хлороформі)

Жири є найважливішими продуктами харчування. В організмі людини основна функція жиру – бути джерелом енергії. Окиснення 1г жиру спричиняє виділенню 39 кДж енергії. Однак буде нерозумним, виходячи з цього, прагнути забезпечити свій організм виключно жирами, оскільки, незважаючи на те, що вони багаті на енергію, жири важко засвоюються. добовий раціон людини має містити 60 – 70г жиру. Але не можна забувати, що надлишкова кількість жиру, навіть у раціоні здорової людини, дуже шкідлива. Жири не розчиняються ані водою, ані травними соками. В організмі вони розщеплюються й емульгуються за сприяння жовчі. Зайва кількість жиру не встигає про емульгуватися, порушує травні процеси та спричиняє неприємне відчуття печії. Жири є не тільки джерелом енергії в організмі, а й джерелом води. Завдяки цій воді живуть верблюди тривалий час без свіжої води. Для розвитку зародка  курчати в інкубаційний період потрібна вода, а надходження її ззовні відсутнє. Зародок забезпечується водою окисленого жиру. Жири необхідні й мешканцям холодного клімату: тюленям, моржам. Підшкірний жир допомагає зберегти внутрішнє тепло. Будь – якій тварині жирові відкладення пом’якшують силу різних поштовхів і ударів. Крім того, жири для тварин – мастильний матеріал. Відомо, водоплавні птахи самі проводять змащення під час чищення пір’я. Джерело вітамінів D, A, E. 

2.Різноманітність ліпідів. Жири та жироподібні речовини

Ліпіди традиційно поділяють на прості та складні. Прості складаються тільки із залишків жирних кислот (або альдегідів) і спиртів. Складні ліпіди є комплексами простих ліпідів із білками, вуглеводнями або похідними ортофосфатної кислоти.

Жирними називають карбонові кислоти, які містять у складі свого вуглеводного «ланцюжка» від чотирьох до двадцяти чотирьох атомів Карбону. Хоча вони можуть траплятися в живих організмів і у вільному вигляді, але переважно представлені як компоненти ліпідів. Особливості будови цих кислот надають їм важливих для живих організмів властивостей. Вони складаються з карбоксильної групи й вуглеводневого «хвоста». Карбоксильна група дозволяє реагувати зі спиртами, утворюючи ліпіди, а вуглеводневий «хвіст» надає гідрофобних властивостей жирні кислоти можуть бути насиченими (мають лише одинарні зв’язки між атомами Карбону) або ненасиченими (можуть мати один або кілька подвійних зв’язків між атомами Карбону). Обидва ці типи жирних кислот трапляються в природних ліпідах. Із насичених жирних кислот у живих організмах часто міститься пальмітинова, стеаринова або лауринова Із ненасичених жирних кислот у живих організмах часто міститься олеїнова, лінолева, ліноленова й арахідонова (для людини остання кислота є незамінною).

3.Жири – найбільш поширені ліпіди у живій природі, їх склад та біологічне значення

Найчастіше прості ліпіди жирні кислоти утворюють із триатомним спиртом гліцерином. Цю групу сполук називають тригліцеридами. Група восків утворюється внаслідок узаємодії жирних кислот з одноатомними спиртами Крім того, до групи простих ліпідів включають стероїди й терпени, які є похідними ізопренів і не містять у своєму складі жирних кислот

 Жири – естери трьохатомного спирту гліцерину та високомолекулярних жирних кислот (тригліцероли).

Жири

                тверді                                             рідкі (олії)

                      (t_пл. > 20 °С)                                           (t_пл. < 20 °С)              

                   Тваринні жири                                        Рослинні жири            

Жирні кислоти:   С₁₇H₃₅COOH (стеаринова)

                               С₁₅H₃₁COOH (пальмітинова)

                              С₁₇H₃₃COOH (олеїнова)    

Стеаринова і пальмітинова – насичені жирні кислоти (входять до складу твердих жирів), а олеїнова – ненасичена входить до складу олій.                         

4. Жироподібні речовини, їх властивості та біологічна роль

Прикладами складних ліпідів можуть бути фосфоліпіди, гліколіпіди та ліпопротеїди. До складу фосфоліпідів крім гліцерину й жирних кислот входить залишок ортофосфатної кислоти. Наявність цього залишку сприяє формуванню різних властивостей у двох кінців молекули ліпіду Залишки жирних кислот утворюють довгий «хвіст» молекули з яскраво вираженими гідрофобними властивостями А от залишок отрофосфатної кислоти утворює на протилежному кінці молекули від’ємний заряд, що надає цій ділянці (її називають полярною «голівкою») гідрофільних властивостей. Фосфоліпіди відіграють важливу роль у функціонуванні клітинних мембран.

Гліколіпіди у своєму складі частіше за все мають галактозу або її похідні, хоча трапляються й інші представники вуглеводів. їх найважливіша функція в мембранах клітин — утворення рецепторних структур. Ліпопротеїди утворюються внаслідок асоціації ліпідів зі специфічними білками Вони трапляються в біологічних мембранах, мієлінових оболонках нервів, хлоропластах та у вільному вигляді в плазмі крові (де виконують транспортні функції).
На завершення слід розглянути групу ліпідів у цілому і сформулювати головні функції, які ці сполуки виконують у живих організмах.

5. Функції ліпідів

Структурна — ліпіди є основою клітинних мембран та основною складовою жирової тканини.

Енергетична — ліпіди є одним з основних джерел енергії у тварин і ряду рослин, крім того, як вітаміни вони беруть участь у цілому ряді реакцій обміну речовин.

Запасаюча — ліпіди дозволяють організмам ефективно запасати енергію, крім того, вони можуть бути джерелом ендогенної води, яка утворюється внаслідок їх окиснення.

Захисна — ліпіди у складі мембран захищають уміст клітин від потрапляння шкідливих речовин і втрати корисних, а жирова тканина захищає організм від утрати тепла та пошкоджень внутрішніх органів під час ударів; деякі ліпіди є захисними речовинами, які захищають організм від проникнення паразитів і збудників захворювань.

Регуляторна — ліпіди утворюють важливі гормони, які регулюють життєдіяльність організмів.

Джерело ендогенної води: із 1 кг жиру при його окисненні утворюється майже 1.1 кг води. Завдяки цій воді існує  багато пустельних тварин.

IV. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів

Дати відповіді на питання:

1. Які речовини відносять до ліпідів?

2. Яку структуру мають молекули ліпідів?

3. Які функції ліпіди виконують у живих організмах?

V. Домашнє завдання