Вуглеводи. Класифікація вуглеводів, їх утворення й поширення у природі

Урок  №                                                 10 клас                                                           Дата_____

Тема. Вуглеводи. Класифікація вуглеводів, їх утворення й поширення у природі.

Мета: сформувати уявлення про вуглеводи на прикладах глюкози,сахарози,крохмалю,целюлози; ознайомити учнів з їх складом,особливостями будови молекули та поширеністю  в природі;  розглянути основні принципи класифікації вуглеводів.

Обладнання та матеріали: таблиця «Класифікація вуглеводів», зразки вуглеводів, підручник, зошит.

Базові поняття та терміни: вуглеводи, глюкоза, сахароза, крохмаль, целюлоза, моносахариди, дисахариди, полісахариди, гідроліз.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Ключові компетентності: спілкування державною мовою, основні компетентності у природничих науках і технологіях,математична компетентність,  екологічна грамотність і здорове життя, уміння вчитися впродовж життя.

Хід уроку

I. Організаційний етап.

II.Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності.

• Бесіда:

1.Які класи органічних сполук вам уже відомі?

2.Назвіть класи оксигеновмісних органічних сполук.

3.Назвіть відомі вам функціональні групи.

4.Назвить відомі вам природні органічні сполуки,які мають важливе біологічне значення.

• Повідомлення теми уроку:

III. Вивчення нового матеріалу.

1.Поняття про вуглеводи та їх класифікації.

• Розповідь вчителя.

Вуглеводи (цукри) - одна з найбільших важливих и розповсюджених груп природних органічних сполук. Назву вони отримали через це, що складаються з вуглецю та води. Загальна формула вуглеводів

Cn( Н2О)м(m,n>3) .  Вони становлять 80 % маси сухої речовини рослини і близько 2 % сухої речовини тварин організмів. Тварини і людина не здатні самостійно синтезувати вуглеводи, тому отримують з різними продуктами харчування рослинного та тваринного походження. За добу дорослий людині необхідно споживати 400-500 г вуглеводів. У рослинах вуглеводи утворюються з карбон ( IV ) оксиду та води в процесі складної реакції фотосинтеза, що здійснюється за рахунок сонячної енергії  за участю зеленого пігменту рослин-хлорофілу.

      Назва « вуглеводи» з’явилася у XIX ст., але в наш час вона вже втратила початкове значення, бо були знайдені вуглеводи, які не відповідали такій загальній формулі,і є речовинами, які мають таку загальну формулу, але не належать до цього класу, наприклад,C2H4O2 – оцтова кислота. Назва використовується традиційно.

    Деякі  представники вуглеводів – глюкоза, сахароза, крохмаль і целюлоза( клітковина) – вам вже добре знайомі.

Основна функція вуглеводів – енергетична. При розщепленні і окисленні молекул вуглеводів виділяється енергія, яка забезпечує життєдіяльність організму. При надлишку вуглеводів вони накопичуються в клітинах в якості запасних речовин (крохмаль, глікоген) і при необхідності використовуються організмом як джерело енергії. Збільшення швидкості розщеплення вуглеводів в клітинах відбувається, наприклад, при:

• проростанні насіння;
• інтенсивній м’язовій роботі;
• тривалому голодуванні.

Класифікація вуглеводів

      Вуглеводи можна розділити на прості ( моносахариди) і складні ( дисахариди і полісахариди). Складні вуглеводи в свою чергу, в процесі гідролізу, під дією води розкладаються на прості. Молекули дисахаридів побудовані з двох, а полісахаридів – із великої кількості  залишків моносахаридів.

Найпростішим представником моносахаридів є глюкоза - С₆Н₁₂О_6.

Пощирення в природі.

Ознайомлення з поширенням в природі та фізичними власти­востями глюкози (зовнішній вигляд, розчинення у воді).

Глюкоза міститься майже в усіх органах рослин – плодах, корінні, листі, квітках. Багато її є у винограді, солодких фруктах , цукровій тростині, цукрових буряках, ягодах. Глюкоза входить до складу тваринних організмів. Її масова частка у крові людини становить близько 0,1 %. У рослинах глюкоза утворюється в процесі фотосинтезу.

Сахароза міститься в цукрових буряках, стеблах цукрових тростин, соці берези, багатьох плодах і овочах

Полісахариди складаються з великої кількості моносахаридів. До них відносяться:

• крохмаль;
• глікоген;
• целюлоза;
• хітин та ін.

Крохмаль – найпоширеніший у рослинному світі вуглевод. Він утворюється в листі в результаті фотосинтезу і відкладається в корінні, бульбах і зернах. Масова частка крохмалю в бульбах картоплі становить близько 20 %, у зернах пшениці та кукурудзи – 70%, рису – близько 80 %.

Зі збільшенням кількості мономерів розчинність полісахаридів зменшується і солодкий смак зникає.

Целюлоза є важливим структурним компонентом клітинних стінок багатьох одноклітинних, грибів і рослин. Завдяки особливій будові целюлоза нерозчинна у воді і має високу міцність. В середньому 20-40% матеріалу клітинних стінок рослин становить целюлоза, а волокна бавовни – майже чиста целюлоза, і саме тому вони використовуються для виготовлення тканин.

Хітин входить до складу клітинних стінок деяких найпростіших і грибів, зустрічається він і в окремих груп тварин, наприклад у членистоногих, в якості важливого компонента їх зовнішнього скелета.

Відомі також складні полісахариди, що складаються з двох типів простих цукрів, які регулярно чергуються в довгих ланцюгах. Такі полісахариди виконують структурні функції в опорних тканинах тварин. Вони входять до складу:

• міжклітинної речовини шкіри;
• сухожиль;
• хрящів;
• надаючи їм міцність і еластичність.

IV. Узагальнення і систематизація знань.

1. Вкажіть загальну формулу вуглеводнів
2. C_nH_2n+2O                                        Б) C_nH_2nO                                       
3. C_nH_2nO₂                                        Г) C_n(H₂O)_m                                       

2. Як називають вуглеводи, які складаються з двох залишків моносахаридів

А)   полісахариди                                         Б) олігосахариди
В)  дисахариди                                       Г) моносахариди

3. Вкажіть значення відносної молекулярної маси глюкози

А) 342                                        Б) 180
В) 120                                         Г) 276

4. Вкажіть, яка з поданих речовин має тривіальну назву « виноградний цукор»

А)сахароза                                      Б) гліцерин
В) глюкоза                                      Г)фруктоза

5.   Вкажіть, до якої групи належить глюкоза

А) багатоатомний спирт            Б) альдегідоспирт
В) альдегід                              Г) дисахарид

6. Вкажіть речовини, що належать до вуглеводів

А) крохмаль, глюкоза, натрій стеарат                             Б) целюлоза, метанол, фруктоза
В) сахароза, крохмаль, целюлоза                                      Г)глюкоза, тристеарин, етанол
                                                          

7. Вкажіть речовину, що належить до дисахаридів

А) глюкоза     Б)  фруктоза                                                                    
В)  сахароза    Г) крохмаль
     10. Виберіть продукт, в якому знаходиться крохмаль:
А) рис        Б) виноград                                    
В)  буряк    Г) клубніка                       
 

Цікаві факти.

1. В організмі деяких ропух глюкоза знайшла собі досить цікаве засто­сування. У зимовий період інколи можна знайти  ропух,  вмерзлих у крижані брили, але після розмерзання земноводні оживають. Як цим тваринам не вдається не замерз­нути на смерть?

Виявляється, з початком холодів у крові ропух кількість глюкози збіль­шується в 60 разів. Це заважає утво­ренню всередині організму кристаликів льоду.

2. Герої роману Жюля Берна «Діти капі­тана Гранта» тільки зібрались повече­ряти м'ясом гуанако, як раптом з'ясу­валося, що воно зовсім неїстівне. Можливо, воно надто довго збері­галося? — спантеличено спитав один з них. Ні, воно, на жаль, надто довго біг­ло! — відповів Паганель.

М'ясо смачне лише тоді, коли твари­на убита під час відпочинку, але, якщо за нею тривалий час полювати і тва­рина довго біжить, тоді її м'ясо неїстівне.

Коли клітина дихає киснем, глюкоза «згоряє» в ній, перетворюючись на воду та вуглекислий газ, з виділенням енергії. Припустімо, тварина довго біжить. Кисень не встигає потрапляти в клі­тини м'язів. А проте клітини «задиха­ються» не відразу. Починається ціка­вий процес — гліколіз (це означає «розщеплення цукру»). Під час роз­паду глюкози утворюється не вода та вуглекислий газ, а більш складна речовина. Чим більше молочної кислоти нако­пичується у м'язах, тим тварина від­чуває більшу стомленість. Нарешті, всі запаси глюкози у м'язах витрача­ються. Необхідно відпочити, «пере­вести дух», поповнюючи киснем кров. Саме молочна кислота зробила недобрим м'ясо тварини, підстреле­ної героями Жюля Верна.

V. Домашня робота.

Вивчити відповідний параграф у підручнику.

Випереджувальне завдання – підготувати повідомлення про біологічну роль глюкози.