Урок в 9 классе на тему «Химическая организация клетки. Неорганические вещества, входящие в состав клетки».
план-конспект урока по биологии (8 класс) на тему

Тема урока: «Химическая организация клетки. Неорганические вещества,

                       входящие  в состав клетки».

Цели урока: изучить химический состав клетки, выявить роль неорганических веществ.

Задачи:

• Образовательная: показать многообразие химических элементов и неорганических соединений, входящих в состав живых организмов, значение их в процессах жизнедеятельности.
• Развивающая: продолжить формирование умений и навыков самостоятельной работы с тестами, умение выделять главное, формулировать выводы.
• Воспитательная: ответственное отношение к выполнению полученных заданий.

Тип урока: изучение нового материала.

Оборудование: СD - ROM  электронное учебное издание « Биология. Общие закономер-

                            ности. 9 класс», таблица химических элементов Д.И.Менделеева,

                            тестовый материал.

                                                         Ход урока.

1. Организационный момент.

• приветствие;
• подготовка аудитории к работе;
• наличие учащихся в классе.

2. Мотивация учебной деятельности.

Сообщение темы, цели занятия.

В состав живой клетки входит почти вся таблица Д.И.Менделеева, роль каждого из элементов до конца не выявлена (демонстрация диска: таблица химических элементов)

3. Изложение нового материала.

1. Химическая организация клетки.

На сегодняшний день в живой природе обнаружено порядка 90 химических элементов. Элементный состав общий для живой и неживой природы, что указывает на их единство.

В зависимости от содержания все химические элементы, входящие в состав живой природы разделяют на несколько групп.

Основными компонентами живой клетки являются макроэлементы. К макроэлементам 1 группы относят кислород, углерод, водород, азот, входящие в состав всех органических соединений и выполняющих биологические функции. На долю этих 4 элементов приходится 98% от массы живой клетки (демонстрация диска).

К макроэлементам 2 группы относят фосфор, серу, калий, магний, натрий, кальций, железо, хлор. На долю этих элементов приходится 1,8% (демонстрация диска).

Каждый из них выполняет важные функции в клетке.

Натрий, калий и хлор создают разность электрических потенциалов между наружной и внутренней поверхностями клетки, что приводит к мышечному сокращению (демонстрация диска).

Железо входит в состав гемоглобина – белка эритроцитов, участвующего в переносе кислорода от лёгких к тканям.

Кальций участвует в механизмах свёртывания крови, способствует выведению из организма солей тяжёлых металлов и радионуклеидов. Так же он входит в состав зубов, ногтей, волос. Вместе с фосфором он участвует в формировании костной ткани. Помимо этого фосфор является неотъемлемым компонентом мембранных структур, входит в состав фосфолипидов (демонстрация диска).

Магний в клетках растений входит в состав хлорофилла – пигмента фотосинтеза.

Сера входит в состав белков, она играет важную роль в повышении проницаемости клеточных мембран. В результате питательные вещества могут поступать в клетку, а продукты метаболизма выходить из неё (демонстрация диска).

Из всех макроэлементов кислород, углерод, водород, азот, фосфор и сера объединяются в группу биоэлементы, т.к. составляют основу большинства биополимеров.

Существует обширная группа химических элементов составляющих около 0,02% от массы клетки – микроэлементы. Это цинк, медь, марганец, селен, бром, бор, фтор и др. В основном микроэлементы входят в состав биологических соединеней, ферментов, гормонов, витаминов и их функции в организме довольно разнообразны (демонстрация диска).

Так цинк входит в состав инсулина – гормона поджелудочной железы, йод – необходимый компонент гормона щитовидной железы – тироксина. Наряду с силеном, йод обладает антиоксидантными свойствами, т.е. предотвращает преждевременное старение организма.

(демонстрация диска).

Молибден влияет на работу устьичного аппарата у растений. Медь входит в состав гемоцианина – дыхательного пигмента гемолимфы некоторых животных, обеспечиваю-щих транспорт кислорода в организме (демонстрация диска).

Марганец является компонентом некоторых ферментов, он необходми для поддержания нормальной структуры костей. Дефицит марганца в рационе кур – несушек сказывается на их яйценоскости (демонстрация диска).

Фтор участвует в образовании костей и эмали зубов (демонстрация диска).

Кроме макро- и – микроэлементов в клетке есть и ультромикроэлементы, содержащиеся в очень маленьких концентрациях, но обладающие высокой биологической активностью.

Это алюминий, никель, олово, мышъяк, серебро и даже золото. Функции ультромикроэле-ментов в клетке и в организме пока мало изучены (демонстрация диска).

2. Неорганические вещества, входящие в состав клетки.

Самое распространённое  неорганическое соединение в живых организмах – вода. Её содержание колеблется в широких пределах: от 10 до более 90%. Вода придаёт клетке упругость и обеспечивает её гомеостаз. Функции воды во многом определяются её химическими и физическими свойствами. Эти свойства связаны главным образом с малыми размерами молекул воды и их полярностью, а также способностью соединяться друг с другом водородными связями  (демонстрация диска, видеоролик схемы образования связей между отдельными диполями воды с комментариями диктора). 

Вода – превосходный растворитель для полярных веществ, участвующих в обменных процессах. В качестве растворителя вода обеспечивает поступление веществ в клетку и удаление продуктов обмена.

Не менее важна и чисто химическая роль воды. Под действием некоторых катализаторов – ферментов – она вступает в реакции гидролиза, при которых к свободным валентностям различных молекул присоединяются группы ОН- или Н+ воды. В результате образуются новые вещества с новыми свойствами.

Вода обладает хорошей теплопроводностью и большой теплоёмкостью, поэтому температура внутри клетки остаётся неизменной или её колебания оказываются значительно меньшими, чем в окружающей клетку среде. (Высокая теплоёмкость воды предохраняет живой организм от резких колебаний температур).

3. Минеральные соли играют важную роль в жизнедеятельности клетки. Они представлены в основном катионами и анионами. Хотя потребность человека и животных в минеральных веществах выражается  десятками и даже тысячными долями грамма, однако отсутствие в пище какого-либо из биологически важных элементов ведёт к тяжёлым заболеваниям. Для процессов жизнедеятельности клетки наиболее важны катионы натрия, калия, кальция, магния и анионы соляной, угольной, фосфорной и некоторых других кислот (демонстрация диска).

Концентрация ионов в клетке и окружающей её среде как правило различны. Так концентрация ионов натрия внутри клетки ниже, чем во внешней среде, а концентрация ионов калия наоборот выше. Благодаря наличию разности  концентраций осуществляется сокращение мышечных волокон, возбуждение нервных клеток.

От концентрации солей внутри клетки зависит её буферные свойства (демонстрация диска, видеоролик с комментариями диктора). Буферностью называют способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию своего содержимого на постоянном уровне.

Некоторые минеральные соли находятся в живых организмах не только в виде ионов, но и в твёрдом нерастворимом состоянии. Фосфаты калия и магния используются для построения костной ткани, а карбонат кальция входит в состав раковины моллюсков

(демонстрация диска).

Физкультминутка (упражнения для глаз, схема зрительно-двигательных траекторий)

4. Закрепление.

1. Поместите эти химические элементы к тем молекулам, в состав которых они входят

молекула

хлорофилла                                                  Zn                                     

молекула

тироксина                                                     Fe

молекула

гемоглобина                                                  J

молекула

инсулина                                                       Mq

2. Выбрать один вариант ответа.

• К биоэлементам относят

а) водород, кислород, углерод и азот

б) калий, натрий, кальций, железо и хлор

в) йод, цинк, медь, кобальт, марганец        

• Самое распространённое неорганическое соединение в живых организмах

а) минеральные соли

б) вода

• Концентрация ионов натрия

а) внутри клетки ниже, чем во внешней среде, а концентрация ионов калия выше

б) внутри клетки выше, а концентрация ионов калия ниже

• Минеральные соли находятся в живых организмах

а) только в виде ионов

б) только в твёрдом нерастворимом состоянии

в) в основном в виде ионов и в твёрдом состоянии

Домашнее задание.   Стр. 103-107, вопросы на стр.107.

Подведение итогов урока.