Урок на тему " Полісахариди"

Урок біології у профільному 10 класі з використанням ІКТ

Тема. Полісахариди: різноманітність та  структура молекул, властивості,                                біологічні функції.                                                                                                         Мета.  Поглибити знання учнів про вуглеводи,  познайомити з будовою, властивостями та  складом біологічних макромолекул - полісахаридів; продовжувати формувати вміння працювати самостійно, аналізувати та робити висновки; сприяти зацікавленості учнів навчанням;                                               розвивати соціальну та комунікативну компетентності;                                                      виховувати бережливе ставлення до життєвих процесів, що відбуваються  в живих  організмах та власному  організмі.                                                           Обладнання: підручник «Біологія» профільний  рівень ( автор С.В. Межжерін), роздаткові картки ( для самостійної роботи в групі), комп’ютерна презентація,  мультимедійний проектор; крохмаль, деревина, бавовна, хліб, ковбаса,  йод,  вода.                                                                                                                                         Тип уроку. Засвоєння нових знань.

Хід уроку

І. Організаційний момент                                                                                          Перевірка готовності учнів до уроку

ІІ. Психологічне  налаштування на урок.                                                                     Всьому світу  відома мудрість китайських  монахів. У них є одне прислів’я:                  « Людина без посмішки на обличчі не повинна відкривати лавку» (лавка – це міні- магазинчик). А я пропоную  перефразувати: « Жоден урок біології не повинен розпочинатись без посмішки».  Френк Ірвінг Флетчер в одній із своїх реклам для компанії «Оппенгейм, Коллінс і К°» подає такий зразок повсякденної філософії:

ЦІНА ПОСМІШКИ

Її ціна — нуль, але вона багато чого варта.
Вона збагачує тих, хто її приймає, і не збіднює тих, хто її дарує.
Вона створює щастя в домі, заохочує до добрих справ і є ознакою дружби.
Вона — відпочинок для стомлених, світло для зневірених, сонячний промінь для засмучених і найкращий засіб від неприємностей….
І, проте, її не можна купити, не можна позичити, не можна вкрасти, оскільки вона сама по собі ні на що не годиться, поки її не віддали!                                    Отож, давайте подаруємо посмішку один одному    (слайд 1 )

ІІІ.  Актуалізація опорних знань учнів.

Вправа  «Мікрофон»                                                                                                                         (2 учні з високим рівнем знань на попередньому уроці  отримали завдання підготувати  по 10 запитань з тем  « Моносахариди, дисахариди», « Ліпіди: жири і жироподібні речовини»  вони і проводять цю вправу з учнями класу)

ІV. Мотивація навчальної діяльності учнів

Проблемне запитання                                                                                             Учитель. У ХІХ столітті по  ринках Європи ходили спеціальні люди, у руках яких була рідина бурого кольору. Цією рідиною вони виявляли недобросовісних торговців сметаною. Що це була за рідина і наявність якої речовини в сметані  виявляли ці люди ? (відповіді на запитання у учнів немає)                                         Вивчивши нову тему ми зможемо дати відповідь на це запитання

V. Повідомлення теми і мети уроку

                                                                                      (слайди 2, 3)                                                                                                                    Працювати ми будемо під девізом: « Працюємо наполегливо, мислимо швидко, відповідаємо правильно!»

VІ. Вивчення нового матеріалу

                                                             (слайд 4 )

  Вправа «Асоціативний кущ» (робота в парах)                                           Завдання. Попрацюйте в парах і згадайте все з чим асоціюється у вас слово  «полісахариди» (1 хвилина).  Один учень біля дошки складає « асоціативний кущ» , кожна пара пропонує одне слово із « своєї асоціації»

Розповідь вчителя  Полісахариди – це речовини, що також відносяться до класу вуглеводів. Але вони багато в чому відрізняються від моно –і дисахаридів.  Молекули моносахаридів складаються з однієї молекули, наприклад глюкоза.

                                                        (слайд 5)

Молекули дисахаридів складаються з двох молекул моносахаридів: глюкоза + фруктоза = сахароза. Полісахариди – це біополімери, які складаються з сотеннавіть тисяч залишків моносахаридів. Тому їх ще називають біологічними макромолекулами. Приклад:  крохмаль, бавовна, деревина (целюлоза) (Демонстрація речовин) .                                                                                             Завдання:  опишіть  фізичні властивості даних речовин  (нерозчинні, не мають солодкого смаку). Полісахариди поділяються на дві групи: гомополісахариди, гетерополісахариди    (слайд 6 )

Гомополісахариди — складні вуглеводи, мономерами яких є залишки однакових моносахаридів (найчастіше глюкози) або їх похідних. Гомополісахариди поділяються на вуглеводи тваринного (глікоген, хітин), рослинного (крохмаль, клітковина, інулін, пектини) та мікробного (декстран) походження.

Гетерополісахариди — складні вуглеводи, утворені з різних за хімічною структурою мономерів — похідних гексоз.

Відповідно до фізіологічних функцій полісахариди можна поділити на структурні, які утворюють опорні тканини (целюлоза, пектинові речовини, хітин); резервні, що поступово споживаються в процесі обміну (крохмаль, глікоген, інулін); захисні, що утворю­ються у відповідь на ушкодження рослин (слизи і камеді).

3. Самостійна   робота в групах з  роздатковими картками 

                  ( слайд 7 )

                                   Памятай: усі ми разом розумніші, ніж кожен з нас

                                                                                      Гордон Драйден

   Клас об’єднується у 5 груп, кожна група отримує свій варіант  тексту

Перша група – « Крохмаль, амілоза »

Друга група – «Глікоген»

Третя група – « Целюлоза»

Четверта група -   « Хітин»

П’ята група – « Гепарин, пектини»

   -  Вправа «Помітки».                                                                                                                           Завдання .   Прочитати текст. На полях поставити помітки:                                      + було раніше відомо;                                                                                                                                       - нова інформація;                                                                                                                           ! здивувало;                                                                                                                              ? викликало сумніви.

- Лабораторний дослід.  З курсу  органічної хімії,  яку ми вивчали у 9 класі, ви знаєте, що якісною реакцією на крохмаль є  взаємодія з йодом (йод змінює свій  колір на синій )                                                                                                             Завдання.  Дослідити реакцію на йод  продукту,  що лежить у чашці Петрі перед кожною групою.                                                                                                              Після опрацювання тексту та виконання досліду представники від кожної групи презентують свої дослідження та пропонують записати класу 3-4 речення, які вважають головними. (Таким чином,  клас самостійно, без допомоги вчителя, складає невеличкий конспект, який допоможе їм підготуватися до наступного уроку, оскільки підручники профільного рівня є не у всіх учнів )

              Орієнтовний текст роздаткових карток  над яким працюють групи    

  Перша група (дослід:  розчин крохмалю + йод)

Крохмаль — рослинний гомополісахарид, що складається з двох фракцій — амілози та амілопектину, які становлять 15-20 % та 80-85 % загальної маси крохмалю, відповідно. Крохмаль - найважливіший гомополісахарид рослин із загальною формулою (C6H1005)n. Це білий порошок, нерозчинний у воді, без смаку і запаху. У гарячій воді утворює колоїдний розчин, що забарвлюється йодом у синій колір. Крохмаль утворюється в процесі фотосинтезу в зелених лис­тях рослин і відкладається в насіннях, плодах і стовбурах. Особ­ливо багато його міститься в зернах рису, пшениці, кукурудзи і бульбах картоплі. В організм людини і тварин крохмаль потра­пляє з їжею (картопля, хліб і ін.).  Крохмаль побудований із великої кількості залишків а-глюкози, сполучених між собою 1,4-глікозидними зв'язками за ти­пом мальтози. Таким чином, одиницею, що повторюється в моле­кулі крохмалю, є залишки а-глюкози. Крохмаль складається

з двох різних фракцій - амілози (близько 25%) і амілопектину (близько 75%), що різняться між собою будовою і властивостями.

Амілоза — лінійний полісахарид, молекули якого містять від 200 до 1000 мономерів (залишків глюкози); м.м. амілози—40-160 кД. У складі амілози мономери сполучені а-1,4-глікозидними зв'язками. Гомополімери амілози формують спіральн структури, кожен виток яких включає шість молекул глюкози. Специфічні кольорова реакція на крохмаль із йодом (синє забарвлення) зумовлена включенням молекул-йоду в молекулярні канали всередині спіралей амілози.

Вчитель доповнює відповідь учнів, акцентуючи увагу на будові молекули крохмалю

слайд 8

Друга група (дослід : хліб + йод)

Глікоген — гомополісахарид тваринного походження або його ще називають тваринний крохмаль. За хімічною структурою глікоген близький до амілопектину крохмалю , але має більш розгалужені молекули.  Найголовніша резервна речовина тварин і грибів. Складається із 30 000 залишків глюкози. Глікоген утворює внутрішньоклітинні гранули—депо метаболічної енергії, в яких резервується надлишок глюкози, що надходить із їжею. Найбільша кількість глікогену в організмі людини міститься в печінці (2-5 %) та хребцевих м'язах (0,5-2 %). Він є найбільшим постачальником глюкози у кров . Він краще розчиняється у воді ніж крохмаль. З розчином йоду дає червоно – коричневе забарвлення. При повноцінному харчуванні у печінці накопичується до 10% глікогену, а за несприятливих умов  він може знижуватися до 0,2 %

                                                                                                        (слайди  9, 10 )

Третя група (дослід: картопля + йод)

Целюлоза (клітковина) — гомополісахарид, який становить основу клітинної оболонки рослин.  На вигляд це біла, волокниста речовина, яка немає смаку і не розчиняється не тільки у воді, але й у багатьох інших розчинниках. Причиною цього є те, що молекули целюлози щільно «запаковані»  і відірвати одну від одної дуже складно.  До складу целюлози входить більше 50 % усього органічного вуглецю біосфери; деревина складається з целюлози приблизно наполовину, а бавовна є майже чистою целюлозою.

Молекули целюлози — нерозгалужені ланцюги, що складаються із залишків молекул глюкози, сполученихβ-1,4-глікозидними зв'язками. Макромолекулярний ланцюг целюлози утворюється з 2500-12000 молекул глюкози,. У травному каналі людини целюлоза не розщеплюється, тому що у людини немає таких ферментів, які б розщепили клітковину, такі ферменти є тільки у бактерій. Саме тому в шлунку жуйних тварин, що живляться виключно рослинною їжею є безліч бактерій.  Молекула целюлози має лінійну будову    

                                                                                (слайд 11)         

Четверта група (дослід: ковбаса + йод)                                                                       Хіти́н - полісахарид, який хімічно дуже схожий з целюлозою, лише замість групи (—ОН) на кожному кільці (мономері) із 6 атомів вуглецю розташована аміногрупа.

Вперше був виділений із зовнішніх оболонок тарантулів. Хітин — один з найпоширеніших у природі полісахаридів. Його вважають другою після целюлози органічною речовиною за поширенням в природі. Хітин є основним компонентом зовнішнього скелету членистоногих: панцирів раків, крабів, креветок, скорпіонів, кутикули комах і ін. В клітинних стінках грибів — виконує захисну й опорну функції, забезпечуючи жорсткість клітин. Також хітин утворюється в організмах багатьох інших тварин — різноманітних червів, кишковопорожнинних, кнідарій та ін.

П’ята група  працює з текстом  підручника на  ст. 118  гепарин, пектини (дослід: сметана + йод)

Вчитель. Отже, плідно  попрацювавши у групах,  дослідивши властивості та будову  представників полісахаридів, повернемося до нашого проблемного запитання.  У ХІХ столітті по  ринках Європи ходили спеціальні люди, у руках яких була рідина бурого кольору. Цією рідиною вони виявляли недобросовісних торговців сметаною. Що це була за рідина і наявність якої речовини в сметані  виявляли ці люди ?

Відповідь учнів. У руках цих людей був розчин йоду, а виявляли вони таким чином,  наявність у сметані крохмалю, які недобросовісні продавці добавляли  у продукт в якості загущувача.

До речі,  у досліджуваному зразку крохмалю не виявлено.

VІІ. Узагальнення знань.

Фронтально

1. Що таке полісахариди?
2. Чи розчинні полісахариди уводі? Чи мають солодкий смак?
3. На які дві групи діляться полісахариди?
4. У яких організмах утворюється крохмаль?  З молекул яких моносахаридів він складається?
5. В яких органах відкладається глікоген?
6. Фізичні властивості целюлози?

VІІІ. Підсумок уроку

Рефлексія.

Продовжити фрази:

• під час уроку мені найбільше сподобалося…
• мені найкомфортніше було засвоювати інформацію …
• сьогодні я зрозумів(ла), що…
• я досягла мети уроку.

ІХ. Оцінювання.

Х. Домашнє завдання диференційоване

                                                                                                        (слайд 12)

- середній рівень: §20 ст.115- 119, відповіді на запитання в кінці параграфа

-достатній : §20 ст. 115- 119, відповіді на запитання в кінці параграфа+скласти синквейн

- високий рівень : §20 ст. 115- 119, відповіді на запитання в кінці параграфа + скласти синквейн + 10 запитань до тексту параграфа.

Використані джерела

1. Межжерін  С. В.  Біологія: підруч. для  10 класу (профільний рівень)
2. Teenblog:org.ua/tsina – posmischky-  na-  rizdvo/
3. http://  ru. оsvita.  ua/