Интегрированный урок (биология, химия) с использованием ИКТ

Обобщающий урок по теме «Органические вещества клетки: белки, углеводы»

Тип:обобщение изученного материала.

Вид: интегрированный урок (биология+химия) с использованием ИКТ .

Форма работы учащихся: групповая, индивидуальная.

Оборудование: интерактивная доска, проектор, компьютер, цифровой микроскоп

Цель: обобщить знанияо важнейших органических веществах клетки: белках, углеводах,.

Задачи:  

Обучающая: закрепить у учащихся знания об основных классах органических соединений в клетке, их роли и биологическом значении; научить различать виды органических веществ по характерным особенностям физических и химических свойств, их роли в клетке.
Развивающая: продолжить развитие учебно-интеллектуальных умений: систематизировать, анализировать, сравнивать информацию, устанавливать причинно-следственные связи; продолжить развитие учебно-познавательных и учебно-организационных умений; развивать умение работать с интерактивной доской и цифровым микроскопом.
Воспитательная: формирование навыков толерантного общения; активизация познавательной деятельности по формированию интереса к ЗОЖ.

Формирование УУД:

Познавательные УУД

1.      Продолжить формирование умения работать  с интерактивной доской и цифровым микроскопом.

2.      Продолжить формирование умения находить  отличия, работать с информационными текстами, объяснять значения новых слов,  сравнивать и выделять признаки. 

3.      Продолжить развитие навыков обучения.            

Коммуникативные УУД

1.      Продолжить формирование умения самостоятельно организовывать учебное взаимодействие при работе в группе.

2.      Продолжить формирование умения слушать товарища и обосновывать свое мнение.

3.      Продолжить формирование умения выражать свои мысли и идеи.

Регулятивные УУД       

1.      Продолжить формирование умения самостоятельно определять цель учебной деятельности (формулировка вопроса урока), выдвигать версии.

2.      Продолжить формирование умения участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением, высказывать свое.

3.      Продолжить формирование умения характеризовать органические вещества.

4.      Продолжить формирование навыков в диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки.

5.      Продолжить формирование умения работать по плану, сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно.

Личностные УУД

1. Создание условий к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и самопознанию.
2. Осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию
3.  Устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом
4. Оценивать собственный вклад в работу группы.

Планируемые  результаты учебного занятия:

Предметные: 

- знать  органические вещества, входящие в состав клеток;

- описывать их функции и строение.

Метапредметные:

регулятивные:

- самостоятельно  определять цель учебной деятельности, искать пути решения проблемы и средства достижения цели;

- организовывать свою учебную деятельность;

коммуникативные:

- обсуждать в рабочей группе  информацию;

- слушать товарища и обосновывать свое мнение;

- выражать свои мысли и идеи.

познавательные:

- находить отличия;

- объяснять значения новых слов;

- сравнивать и выделять признаки;

Личностные: 

- формировать ответственное отношение к обучению;

- устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом;

- оценивать собственный вклад в работу группы;

- осознание ценности здорового и безопасного образа жизни.

1. “Белки, жиры и углеводы,
Пройдут века, эпохи, годы,
К вам мы прикованы на век,
Без вас немыслим человек”.
Все живые организмы, в том числе, и человек – это биологические системы, имеющие сходные черты строения и жизнедеятельности. У них единый генетический код, близкие химический состав, строение молекул и клеток. Сегодняшний урок будет посвящен повторению таких классов органических соединений, как белки и углеводы. Строение химических веществ вы вспомните вместе с учителем химии, значение веществ  в  клетке и в организме в целом вспомним вместе со мной, учителем биологии.

2.  Вопросы для разминки:

1. Какие вещества относятся к углеводам, и почему им было дано такое название?
2. Какие вещества являются “носителями жизни”?
3.На какие группы классифицируют углеводы?
4. Сколько видов аминокислот входит в состав белков?
5. В результате какого процесса углеводы образуются в клетках растений?
6. Какие связи стабилизируют вторичную структуру белков?
7.Почему белки называют биополимерами?
8. Что такое денатурация белка?
9. Волокнистое вещество нерастворимо ни в воде, ни в обычных органических растворителях. Растворителем её является реактив Швейцера. Что это за вещество?
10. Какой углевод откладывается в качестве запасного питательного вещества у растений; у животных?

За правильный ответ ученик получает один балл и вносит его в свой “ лист успеха”.

 3. Групповая работа. Ученики получают карточки с заданиями.

От группы вызывается по одному человеку к доске выполнить задания:

1 ГРУППА

1. Напишите  формулу аминокислоты в общем виде с указанием функциональных групп.
2. Из перечня предлагаемых  веществ выбрать углеводы.
3.Практическим путем доказать образование крахмала в зеленых листьях (мой диск).

2 ГРУППА

1. Напишите химическую формулу валина, аланин, глицина.
2. Раскрыть биологические функции белков. http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d7791f39-8cff-11db-b606-0800200c9a66/ch10_27_02.swf
3. С помощью цифрового микроскопа определить вид ткани человека. Пояснить её строение (указать образующие ткань белки) и функции.

3 ГРУППА

1. Составить из фрагментов аминокислот(валин, глицин, аспарагиновая кислота, фенилаланин) формулу тетрапептида. http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d7791f35-8cff-11db-b606-0800200c9a66/ch10_26_06.swf
2. Установите соответствие свойств и функций углеводов. http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/4d26ee2d-aa19-43d1-952f-ba7d7c9ebdfd/%5BBI9ZD_2-03%5D_%5BTZ_06%5D.swf
3. На основе наглядной модели клеточной мембраны пояснить ее химический состав и обозначить роль, образующих её соединений.

4 ГРУППА

1. Выполнить структурную формулу молекулы глюкозы.
2. Исключить лишнее: фермент, аминокислота, целлюлоза, гемоглобин
3. Решить эксперимантальную задачу ( обнаружить опытным путем глюкозу) http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d779464b-8cff-11db-b606-0800200c9a66/ch10_lab_01.swf


Сообщения учащихся по темам:

• Успехи в изучении белковых веществ.
• Генетически модифицированные продукты.
• Клонирование животных.
• Клонирование человека.

Сообщения готовятся заранее. Выступление на 3 минуты одного ученика от группы.

Проводится конкурс на лучший вывод среди групп.

ВЫВОД:

Сегодня мы повторили органические вещества, содержащиеся в клетке, их структуру, функции, взаимосвязь. Пришли к выводу, что именно они являются основой живого на Земле, так как входят в состав кожи, мышечной и нервной ткани, волос, сухожилий, стенок сосудов животных и человека и тд. Но самыми уникальными компонентами любой живой клетки являются белки, роль которых трудно переоценить. Вспомним слова Ф.Энгельса « Жизнь есть способ существования белковых тел…»

“5” 1. Имел свое мнение (идею) 2. Высказал его в слух 3. Принял участие в обсуждении данного вопроса группой 4. Сумел убедить 5. Мнение – правильное	“4,5” 1. Имел свое мнение 2. Высказал его вслух 3. Не сумел (не пытался) убедить 4. Мнение – верное	“4” 1. Имел свое мнение 2. Не высказал его вслух 3. Внимательно слушал обсуждение 4. Пытался убедить членов группы 5. Мнение – верное	“3,5” 1. Имел свое мнение 2. Высказал его вслух 3. Отстаивал 4. Убедил 5. Мнение – неверное
“3” 1. Не имел мнения 2. Внимательно слушал 3. Принял мнение группы 4. Мнение – неверное	“2” 1. Не имел мнения 2. Не внимательно слушал 3. Принял мнение группы 4. Мнение – неверное	“1” 1. Не имел мнения 2. Не слушал обсуждение	Принципы: 1. Гласность точки зрения 2. Корректное поведение 3. Умение убедить 4. Высоко ценится правильное мнение (ты ведь получаешь знания!)

Самооценивание и оценка групп. Критерии самооцениванивания находятся на столах каждой группы.

Подведение итога урока, домашнее задание. Определяем с каким настроением уходим с урока. Поднять карточки настроения.

“ Лист успеха”.

Фамилия имя

деятельность	Оценка или баллы
За работу по карточке
За вопрос или ответ
За возражение
Всего баллов

Сообщение об успехах в изучении белковых веществ.

Белковые вещества давно привлекают внимание ученых. Выяснение структуры белков, многообразных функций в организме позволяет понять причины сходства родительских форм и потомства, появление у потомства более высокой жизнеспособности и продуктивности. Выяснение этих вопросов имеет большое значение для выведения высокопродуктивных животных и сортов растений. Изучение белков важно и для выяснения природы некоторых заболеваний человека и животных.

Вначале были исследованы белки, имеющие сравнительно невысокую молекулярную массу, - гормоны (регуляторы обмена веществ в организме) и ферменты (катализаторы процессов).

Проблема синтеза белков включает в себя много сложных вопросов. Первый из них – установление строения белковых молекул, расшифровка их структуры. Второй вопрос – синтез более простых веществ, но построенных по тому же принципу, что и белки. Такими веществами являются полипептиды. В 1954 г была одержана первая большая победа – расшифрована структура белка инсулина, регулирующего содержание сахара в крови. Чтобы установить формулу инсулина, английскому биохимику Ф.Сенгеру потребовалось 10 лет. Оказалось, что молекула этого гормона состоит из двух полипептидных цепей. В состав одного полипептида входит 21 аминокислотный остаток, а другого – 30. Эти полипептидные цепи соединены между собой “мостиками” из атомов серы. Спустя 10 лет после расшифровки структуры инсулина обе полипептидные цепи были синтезированы. В 1966 г был синтезирован полипептид – секретин, содержащий 27 аминокислотных остатков. Через два года был осуществлен синтез более сложного белка – рибонуклеазы, состоящего из 124 аминокислотных остатков. Но и это не предел. За последние 25 лет в изучении первичной структуры белков и их синтеза достигнут значительный прогресс. Ежегодно устанавливают полную структуру около 100 новых белков. При этом расшифровке подвергаются очень сложные белки – ферменты. Например, в 1980 г были расшифрованы сложнейшие ферменты – производные нуклеиновых кислот, полипептидные цепи которых состоят из 1342 и 1407 аминокислотных остатков! Уже сегодня известны первичные структуры более 2 тыс. белков. Это стало возможным с появлением в биохимии новых методов исследования, современных приборов, а также широкого использования компьютерной техники. Автором полипептидной теории строения белков является немецкий химик Эмиль Фишер( лауреат Нобелевской премии) Он впервые синтезировал полипептиды и разработал метод разделения аминокислот.

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ПРОДУКТЫ.

Генная инженерия — совокупность приемов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы.

Модифицированные организмы-клетки которых содержат чужеродный ген.

Одним из первых ученых, забивших тревогу о потенциальной опасности генетически модифицированных продуктов, был британский профессор Арпад Пуштай. Он назвал их "пищей для зомби". Такие выводы позволили сделать результаты опытов на крысах, которых кормили генетически модифицированной пищей. У животных возник целый набор серьезных изменений желудочно-кишечного тракта, печени, зоба, селезенки. Но самое зловещее – уменьшился объем мозга.

Сначала власти Великобритании не придали должного внимания предупреждениям ученого. Однако позже аналогичный эксперимент был проведен в Абердинской медицинской школе. Крыс кормили модифицированным картофелем, и уже через несколько дней у них обнаружилось увеличение стенок желудка и его деформация. После этого министр сельского хозяйства Великобритании поставил вопрос о запрещении продажи ГМ–продуктов без всестороннего исследования и специального разрешения.

Два слова о "полезности". По пищевым свойствам – по содержанию белка, витаминов, незаменимых аминокислот и прочих ценных составляющих - ГМ-продукты либо на уровне традиционных, либо ниже. Это общеизвестно, и об этом много говорилось на конференции. Когда появятся культуры с улучшенными пищевыми свойствами? В принципе это возможно, но в будущем Когда синтезируется новый белок, образуются минорные компоненты, которые мы не знаем и легко определить не можем, но которые могут вызывать негативные последствия, вплоть до мутагенных, канцерогенных, токсических, - предупреждает заместитель директора НИИ питания РАМН Виктор Тутельян. - Мы должны быть крайне осторожны, разумно консервативны, потому что последствия для здоровья могут быть самые-самые неприятные. Кое-что, например, уже нашла группа экспертов ВОЗ: встроенный в растение ген может перейти в микрофлору кишечника млекопитающих и вызвать сопротивление микрофлоры антибиотикам. А исследования в Московском НИИ гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана показали, что естественная микрофлора кишечника в этом случае может или подавляться, или, наоборот, чрезмерно расти. Картофель спасает то, что он варится, то есть белок денатурируется. А если не денатурируется, то он сохраняется в кишечнике 14 часов. Но не все варится. Как быть, скажем, с бананами или томатами, с детским питанием? Известно, что аллергенность - наиболее реальная угроза, исходящая от встроенных генов. Некоторые сорта по этой причине напрочь забракованы, причем иные уже после того, как потребители на них "обожглись". Пример – соя с геном бразильского ореха.

И вот наши педиатры уже задаются вопросом: почему некоторые молочные смеси для малышей, в которые входит соевый белок и которые прежде не вызывали аллергических реакций, теперь вызывают? Может быть, все дело в том, что стала использоваться ГМ–соя? Ответа пока нет. . В марте 1998 года в США зарегистрирована генная технология "Контроль экспрессии гена растений" (в обиходе – технология "Терминатор")..

Ген суицидности. В растение вводится второй ген - стерильности (или суицидности), который убивает зародыш во втором поколении. Такие семена можно посеять только один раз, а потом покупать снова и снова. Технология эта применима к любому растению. Уже выведены сорта стерильных томатов, кукурузы, пшеницы, хлопка и других культур.

ПИЩА БУДУЩЕГО: ЗА

Трансгенный томат содержит пигмент ликопин в 3,5 раза больше. Снижает заболевания рака предстательной железы, желудка и 12–перстной железы. Люди реже страдают болезнями сердца. Новые сорта превосходят по урожайности традиционные томата. Решение проблемы голода на Земле.

ПИЩА БУДУЩЕГО: ПРОТИВ

Ни один вышедший на рынок сорт не превзошел по урожайности традиционные сорта. Продукты несут потенциальную опасность. ВЫВОД: Решить проблему голода в мире–МИФ, который еще научно необоснован. Ни один продукт питания не был проверен надлежащим образом для определения его безвредности. Продукты несут потенциальную опасность. Существует угроза распространения потенциально опасных генов. Добавление чужеродных генов меняет генетический контроль клетки. Результаты непредсказуемы, могут образоваться опасные, токсические вещества, аллергены

КЛОНИРОВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА И ЕГО ТКАНЕЙ

Клон – группа генетически идентичных клеток, возникших неполовым путем от общего предка.

Клонирование – получение идентичных особей не половым путем от общего предка.

Мы попросили нашего корреспондента в Западной Европе Николая Паклина сходить в магазин и купить что-нибудь из ГМ к обеду. Вот что из этого вышло:

Американские ученые впервые в мире провели клонирование примата. Напомним, клонирование – это создание генетически идентичной особи. Теперь до создания человеческих двойников фактически остается один шаг, и нет никаких принципиальных сложностей использования нового метода для проведения экспериментов на людях. Хотя во многих странах подобные опыты запрещены. В США учеными создана макака резус по кличке Тетра. Методика американцев несколько отличалась от той, которая была использована при клонировании ставшей известной во всем мире овцы Долли. Один из специалистов лаборатории Джеральд Шаттен сказал, что фактически ученые воспользовались природными методами. Правда, подробности сенсационной операции пока остаются в тайне.

С недавних пор стало возможным выращивать в культуре сердечную ткань и даже клапаны. И хотя до настоящего функционирующего сердца дело дойдет еще не скоро, один орган, попроще, уже сумели вырастить – мочевой пузырь. Из переплетенных тонких волокон специального полимера, который постепенно рассасывается в организме, делают каркас будущего органа и заселяют его клетками нужных типов. Это, по сути, тонкостенный шар из трех слоев — мышечного слоя, окаймленного с двух сторон слизистой оболочкой. В Бостонской детской больнице экспериментаторы, руководимые Энтони Эйталом, взяли у собак небольшое количество клеток всех трех слоев, выращивали эти слои сначала по отдельности, потом взяли пустотелый шар из биоразложимого полимера, последовательно отложили на него нужные слои клеток и, когда клетки слились в цельную структуру, заменили у собаки “родной” мочевой пузырь на выращенный в колбе. Опыт повторен несколько раз, и “искусственные” органы служат собакам нормально вот уже больше года.

Первые опыты с выращиванием тканей человеческого мочевого пузыря прошли удачно, однако до замены пузыря, пораженного, например, раком, дойдет еще не скоро. Между тем, по оценкам медиков, в мире сейчас около 400 миллионов человек могут нуждаться в замене этого органа на новый, выращенный в лаборатории. Используя американский метод, канадские биологи смогли вырастить кровеносный сосуд, также состоящий из трех слоев ткани. Процесс выращивания пятисантиметрового сосуда диаметром три миллиметра занимает около трех месяцев. Исходные клетки были взяты из сосудов пуповины. Между тем бостонская группа исследователей сумела вырастить в колбе и почечную ткань, состоящую из нескольких разных типов клеток.

Положительные стороны клонирования.

Борьба со смертельными (рак, СПИД) и многими наследственными заболеваниями.

Возможность выращивания тканей и органов в короткие сроки для пересадки их нуждающимся (кожа, сердечная ткань, клапаны сердца, кровеносные сосуды, мочевой пузырь).

Отрицательные стороны клонирования.

Короткие сроки жизни пересаженных внутренних органов. Дорогая цена операций. Этическая сторона проблемы. С технической точки зрения клонирование человека выглядит вполне выполнимым. Существование клона Человека- вымысел или реальность? Американский ученый Завос объявил что с его помощью на свет появился первый ребенок-клон, но никаких доказательств того, что но никаких доказательств того, что до сих пор не смог предоставить. Выводы: работать в данной области нужно, но тщательно отрабатывать технологии и прогнозировать последствия.

КЛОНИРОВАНИЕ ЖИВОТНЫХ

28.05.99 Клонированная овца Долли биологически гораздо старее, чем выглядит = Эдинбург – Клонированная овца Долли может внешне казаться молодой, а ее развитие - совершенно нормальным, однако, как показали исследования ее хромосом, организм овцы уже при рождении был биологически преждевременно состарившимся. Исследования хромосом Долли показывают, что, согласно информации, содержащейся в хромосомах, овца органически старше своего реального возраста на 6 лет. На вид овце 3 года, однако хромосомы показывают, что ей 9 лет.

Бракованные клоны

Сейчас есть клоны овец, мышей, собак, крыс и свиней. В большинстве случаев клоны животных страдают серьезными заболеваниями, а также различными деформациями, например, почечной, сердечной недостаточностью. Болезнь Долли широко обсуждалась в прессе. Специалисты вынесли неутешительный вердикт: это старость, и лечение бессмысленно. Клонирование подошло к рубежу, когда надо подвести печальный итог: звери "копируются", но почти не живут.
На сегодняшний день примерно 2% клонированных животных доживают до собственного появления на свет и подрастают до юного возраста. Остальные умирают на предыдущих стадиях. Те, что выживают, обладают неустойчивым иммунитетом, подвержены простудным заболеваниям, стареют в 2-3 раза быстрее "оригиналов" и, в целом, болезненны, а сколько погибло клонированных мышей, крыс, коз, телят, поросят и приматов — узнать не представляется возможным.

Американские ученые впервые в мире провели клонирование примата. Появилась возможность использовать так называемые зародышевые “мастер-клетки”. Чтобы вырастить органы в пробирке, ученым понадобилось 5 дней. Были выращены почки и пересажены лягушкам вместо родных. Ян Вилмут утверждает, что клонирование – это лотерея, и подошло к рубежу, когда надо подвести печальный итог: звери копируются, но почти не живут. Бракованные гены: Сейчас есть клоны овец, мышей, собак, крыс и свиней с серьезными заболеваниями. Клоны животных страдают различными деформациями, например, почечной, сердечной недостаточностью. Только 2% клонов доживают до юного возраста. Выводы: Живой организм заменить невозможно! Клон не способен понимать человека. Он не может быть верным и преданным другом. 

Конца нет