Гіпермаркет Знань>>Біологія>>Біологія 10 клас. Повні уроки>>Біологія: Елементарний склад живих організмів. Хімічна сталість організмів. Повні уроки

Тема

• Елементарний склад живих організмів. Хімічна сталість організмів.

Мета уроку

• вивчити склад клітини та зрозуміти суть хімічної сталості живих організмів.

Задачі уроку

• вивчити складові частини молекули;
• проаналізувати поняття хімічної сталості живих організмів.

Хід уроку

Хімічний склад молекули всіх живих організмів відносно сталий і подібний. Натомість, у різних компонентів неживої природи він різний. Наприклад, у водній оболонці Землі (гідросфері) переважають Гідроген і Оксиген, у газоподібній (атмосфері) - Оксиген і Нітроген, у твердій (літосфері) — Силіцій, Оксиген та ін.

Молекули живих систем

У кількісному відношенні перше місце серед хімічних сполук займає вода (у організмі людини близько 60%, у медузи - 96% і більше). Вода служить розчинником, засобом внутрішнього транспорту і середовищем для більшості процесів обміну речовин.

Давайте детально розглянемо значення води в організмі.

Відео 1 «Вода» 

Значна частина інших неорганічних компонентів - мінеральних речовин - знаходиться у водному розчині. Число органічних сполук в живому організмі велике; вони належать до чотирьох класів - білків, ліпідів, вуглеводів і нуклеїнових кислот. Усі вони відносяться до органічних полімерів (макромолекул). Діти, подивіться на малюнок 1, щоб зрозуміти, як саме виглядають молекули та макромолекули.

Мал.1 Молекули як основа організму    

Організм будує макромолекули з малих органічних молекул (мономерів). Процес цей оборотній: полімери можуть бути зруйновані до мономерів, з яких вони складаються. Такий процес відбувається в шлунково-кишковому тракті тварин: макромолекули їжі руйнуються до молекул, які всмоктуються в кров і потім використовуються організмом для побудови макромолекул, що належать вже самому організму. Розглянемо класи біополімерів.

Вуглеводи

У вуглеводах роль простих мономерів грають прості цукри - моносахариди, наприклад, глюкоза і фруктоза. До складу вуглеводів входять атоми вуглецю, водню і кисню в співвідношенні 1:2:1 (С6Н12О6). У молекулі моносахариду може бути присутніми від трьох до дев'яти атомів вуглецю, але найбільш поширені з 5-у або 6-у атомами вуглецю. При розчиненні у воді вони придбавають кільцеву будову (основне для живого організму).
Одна з важливих функцій моносахаридів полягає в забезпеченні організму енергією. Діти, подивіться на малюнок 2. Які функції вуглеводів при їх прийомі з їжею ви можете назвати?

Мал. 2 Важливі функції вуглеводів

У живих клітинах прості цукри розщеплюються до двоокису вуглецю і води, що супроводжується вивільненням енергії. Цукри - джерело швидко мобілюючої енергії, тому що в процесі переварювання вони легко переводяться у форму, придатну для удовлетворения енергетичних потреб клітини. Діти, подивіться на малюнок 3, щоб зрозуміти значення вуглеводів для людини. Деякі п'ятивуглецеві цукри грають також важливу роль в якості одного з компонентів нуклеинових кислот.              

Ліпіди

Усім ліпідам характерна одна загальна властивість: усі вони неполярні. Тому вони розчиняються в таких неполярних рідинах, як хлороформ і ефір, але практично нерозчинні у воді. Саме нерозчинність у воді робить ліпіди найважливішими компонентамі мембран, що розділяють в живих організмах відсіки заповнені водним вмістом. Ліпіди - це головна форма зберігання енергії в тваринному організмі, оскільки вони можуть зберігатися в концентрованому виді (без води). Дуже велика кількість цукру, з'їдена тваринами і не витрачена відразу ж на енергетичні потреби, швидко перетворюється на жир. Які функції ліпідів ви можете назвати?

Білки

Білки представлені в живих клітинах повніше, ніж будь-які інші органічні сполуки, що добре узгоджується з різноманітністю функцій, які вони виконують. У білках зустрічаються 20 звичайних видів амінокислот, які відрізняються одна від одної своїми групами. Різні білки утворюються в результаті з'єднання амінокислот в різній послідовності. Величезне різномаїття живих істот значною мірою визначається відмінностями білків, з яких вони складаються. Які функції білків ви можете назвати? 

Нуклеїнові кислоти

Нуклеїнові кислоти - це найбільші з молекул, що утворюються живими організмами. Є два види нуклеїнових кислот: дезоксирибонуклеїнова кислота (скорочено ДНК), що містить генетичну інформацію, куди входить і інформація про послідовність амінокислот в поліпептидах (ДНК тому визначає структуру білків), і рибонуклеїнова кислота (РНК), що бере участь в синтезі білків. Які функції нуклеїнових кислот зображені?

Мономери, з яких будуються нуклеїнові кислоти, називаються нуклеотидами. Кожен нуклеотид складається з фосфатної групи, п'ятивуглецевого цукру (пентози) і азотвмісної основи, в молекулі, якою є одне або два кільця. Значення нуклеотидів не вичерпується лише тим, що вони служать мономерами для побудови нуклеїнових кислот: деякі нуклеотиди виконують і інші функції. Так, нуклеотид АТФ (аденозинтрифосфат) поставляє енергію для більшості хімічних реакцій, що протікають в живому організмі.

Ферменти

Велика частина хімічних реакцій, що протікають в організмі, регулюється ферментами, тобто білковими молекулами, що виконують функцію біокаталізаторів. Каталізатором називають речовину, прискорюючу хімічну реакцію, яка без нього протікає повільно. Сам каталізатор під час цієї реакції стійких змін не зазнає.

Відео 2 «Ферменти та їх роль в процесі травлення»

Контролюючий блок №1

1)    Назвіть основні складові клітини живого організму.
2)    Яку важливу роль відіграють білки в організмі?
3)    Які два види нуклеїнових кислот ви знаєте?

Хімічна сталість організмів

Живі організми містять майже всі відомі в природі хімічні елементи. Хімічний склад живих організмів відносно сталий. У найбільшій кількості в них наявні 4 хімічні елементи: Гідроген, Карбон, Нітроген і Оксиген. Їхня частка в складі клітини становить майже 98%, і вони належать до макроелементів.

До макроелементів також належать Фосфор, Калій, Сульфур, Хлор, Кальцій, Магній, Натрій і Ферум, їхня сумарна частка становить до 1,9%. Понад 50 хімічних елементів відносять до мікроелементів (Йод, Кобальт, Манган, Купрум, Молібден, Цинк тощо). Ще менше у клітині ультрамікроелементів: Плюмбуму, Брому, Аргентуму, Ауруму та ін. Хімічні елементи, що містяться в клітині, входять до складу органічних та неорганічних сполук або перебувають у вигляді іонів.

Взаємодіюча і нормальна життєдіяльність усіх складових частин організму людини можлива тільки за умови збереження відносної фізико-хімічної постійності його внутрішнього середовища, яке включає три компоненти: кров, лімфу та міжтканинну рідину, що безпосередньо омиває клітини. Діти, подивіться на малюнки 3 і 4. Що ви можете сказати про зображене? З чого складається внутрішнє середовище клітини людини?

Мал.3 Сталість составу крові

Мал. 4 Внутрішнє середовище організму

Обмін речовин, біосинтез і розпад органічних сполук, ріст, розмноження, подразливість - основні життєві властивості клітин. Життєві властивості клітин забезпечуються відносною постійністю складу внутрішнього середовища організму.

Відео 3 «Життя клітини організму»

Збереження відносної фізико-хімічної постійності внутрішнього середовища організму називають гомеостазом. Важливу роль в збереженні цієї постійності грає гуморальна і нервова регуляція функцій.

Гуморальна, або рідинна (від лат. humor - рідина), регуляція функцій з'явилася ще на перших етапах еволюції тваринних організмів. Вона була пов'язана із здатністю клітин змінювати інтенсивність процесів життєдіяльності залежно від зміни фізико-хімічних параметрів середовища. Наприклад, змінюючи в крові і міжтканинній рідині концентрацію іонів водню або солей різних металів, можна стимулювати або гальмувати процеси життєдіяльності в клітинах і тканинах.

Крім того, гуморальна регуляція пов'язана із здатністю окремих клітин синтезувати органічні речовини, що чинять значний вплив на хід процесів життєдіяльності в організмі. До таких біологічно-активних речовин слід віднести, зокрема, медіатори, або речовини-посередники, що беруть участь практично в усіх життєвих процесах організму людини і що здійснюють передачу нервового імпульсу з нервових клітин на інші нервові клітини і клітини периферичних органів. Важливе значення в гуморальній регуляції функцій мають також гормони, здатні активувати або гальмувати функціональну діяльність органів і систем.

Істотним недоліком гуморальної регуляції є її "безадресність". Багато біологічно активних речовин розносяться в різні частини організму і міняють діяльність багатьох органів, незалежно від того, "вигідно" це в даний момент організму або ні.

Для доцільнішої реакції організму в доповнення до гуморальної регуляції в процесі еволюції сформувалася нервова система, що забезпечує найбільш адекватні і швидкі реакції на будь-які зовнішні дії. В організмі гуморальна і нервова регуляція функцій тісно взаємозв'язані. З одного боку, існує безліч біологічно активних речовин, здатних чинити вплив на життєдіяльність нервових клітин і функцій нервової системи, з іншої - синтез і виділення в кров гуморальних речовин регулюються нервовою системою.

Таким чином, в організмі існує єдинанервово-гуморальна регуляція функцій, що забезпечує найважливішу особливість організму, - здатність до саморегуляції життєдіяльності. Саме саморегуляція функцій забезпечує підтримку в організмі гомеостаза. Без саморегуляції була б неможлива стабілізація життєвих процесів, а отже, і саме існування організму.

Контролюючий блок №2

1) Назвіть 4 основних хімічних елемента в складі клітини живого організму.
2) Які три компоненти внутрішнього середовища організму ви знаєте?
3)  Що таке гомеостаз?

Список використаної літератури

1) Урок на тему «Елементний склад живої матерії» Л.О. Кармелюк, вчителя біології, м. Чернігів, сш№3
2) Урок на тему «Функції білків, ліпідів та вуглеводів в молекулі організму» Вольвач К.В., вчителя біології, м. Пирятин, сш№1
3) Урок на тему «Хімічна сталість організмів. Що вона дає?» Мосатін О.Д., вчителя біології, м. Київ, сш№7
4)„Довідник з біології” О. В. Денисьєвський - Київ „Наукова думка” 2008
5) В.М. Пакулова, Н.В. Иванова Природа неживая и живая 10 класс. М.: Дрофа 2008г.

Відредаговано та вислано Чепець Т.П.

Над уроком працювали

Кармелюк Л.О.

Чепець Т.П.

Вольвач К.В.

Мосатін О.Д.

Вермульська Т.В.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.