Инфоурок / Биология / Конспекты / Лекция по биологии "Неорганические вещества, входящие в состав клетки"

Лекция по биологии "Неорганические вещества, входящие в состав клетки"



Московские документы для аттестации!

124 курса профессиональной переподготовки от 4 795 руб.
274 курса повышения квалификации от 1 225 руб.

Для выбора курса воспользуйтесь поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВА).

ДИПЛОМ от Столичного учебного центра: KURSY.ORG


библиотека
материалов


МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ

ГАПОУ КО «КАЛУЖСКИЙ БАЗОВЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»



Рассмотрено

на заседании ЦМК

общепрофессиональных дисциплин

Протокол № _____

от « » 2015г.

Председатель ЦМК

Л.Н. Соловьева

Методист

Е.В. Лаврова

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ЛЕКЦИОННОГО ЗАНЯТИЯ 5

Дисциплина: «Биология»

Специальность: 31.02.03 «Лабораторная диагностика»

по теме: «Неорганические вещества, входящие в состав клетки»

Разработано преподавателем биологии ГОУ КБМК

____________В.М. Сафоновой









2015-2016учебный год.

Специальность: 31.02.03 «Лабораторная диагностика»

Предмет: биология

Раздел II. Учение о клетке.

Глава 3. Химическая организация клетки.


ЛЕКЦИЯ по теме 1.1: «Неорганические вещества, входящие в состав клетки»



Образовательные цели:

  • познакомить с характеристикой молекулярного уровня;

  • сформировать знания о химическом составе клетки, классификации элементов;

  • раскрыть свойства и значение воды, солей в клетке.


Развивающие цели:

  • обогащения и усложнения словарного запаса за счет новых терминов: гидрофильные, гидрофобные, диполь, буферные системы и т.д.

  • развитие мышления через самостоятельный поиск знаний (реферат).


Воспитательные цели:

  • воспитание познавательного интереса через МПС


Вид лекции: лекция - информация


Метод обучения: объяснительно - иллюстративный


В.П.С.: «Свойства живых систем», «Белки», «Нуклеиновые кислоты», «Особенности строения растительной клетки», «Энергетический обмен»


М.П.С.: микробиология: «Физиология микроорганизмов», цитология: «Клетка», химия: «Неорганические вещества», анатомия: «Механизмы поступления веществ через мембрану в клетку», «Физиологические свойства мышечной ткани», биология с основами медицинской генетики: «Механизм мышечных сокращений»


Наглядность: слайды «Неорганические вещества, входящие в состав клетки»



СТРУКТУРА ЗАНЯТИЯ И РЕЖИМ ВРЕМЕНИ:


  1. Организационный момент. Мобилизация аудитории___1______мин

  2. Вступительное слово (тема, цель, мотивация, план)____4______мин

  3. Изложение материала ____________________________70______мин

  4. Подведение итогов________________________________5______мин

ХОД ЗАНЯТИЯ



  1. Организационный момент. Мобилизация аудитории.

  2. Вступительное слово преподавателя.


Мотивация:


В предыдущих лекциях речь шла об основных свойствах живого, о том, как возникли живые организмы на нашей планете. Рассмотрим подробнее общие черты химического состава, структуру и особенности жизнедеятельности элементарной единицы строения живых организмов - клетки. Данная тема включена в семинарское занятие, в экзаменационные билеты 1 курса обучения, она необходима для изучения дальнейших тем по биологии, анатомии, микробиологии, биохимии.


ВОПРОСЫ ДЛЯ АКТУАЛИЗАЦИИ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ: (приложение №2)


  1. Изложение нового материала:


ПЛАН ЛЕКЦИИ:


    1. Химический состав клетки

    1. группы химических элементов,

    2. биологическое значение элементов и ионов.

    1. Вода и ее роль в жизнедеятельности клетки.

      1. особенности строения молекулы,

      2. функции воды.

    2. Минеральные вещества клетки.




  1. Подведение итогов, задание на дом


ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА (приложение №3)



Литература: С.Г.Мамонтов, В.Б.Захаров «Общая биология», §6, конспект лекции, реферат на тему «Микроэлементы и их влияние на организм человека» (см. приложение 4).





Приложение 1


I. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ


В состав живых организмов входят те же химические элементы, которые составляют и объекты неживой природы. Сходство в строении и химическом составе разных клеток свидетельствует о единстве их происхождения.

В клетке обнаружено более 80 химических элементов Периодической системы Д.И.Менделеева. В то же время распределение этих элементов в клетках неравномерно. До 98% от массы любой клетки приходится на четыре элемента: кислород (75%), углерод (15%), азот (3%) и водород (8%). Они составляют основу органических соединений. Около 2% от массы клетки приходится на следующие восемь элементов: сера, фосфор, хлор, калий, магний, натрий, кальций, железо. Все остальные элементы содержатся в клетке в исключительно малых количествах (меньше 0,01%). Некоторые живые организмы способны накапливать определенные химические элементы. Например, некоторые водоросли накапливают йод, лютики - литий, ряска - радий, злаки - кремний, моллюски и ракообразные - медь, позвоночные - железо, некоторые бактерии - марганец и т.д.


  1. Группы химических элементов:


Все элементы по содержанию их в живых организмах разделяются на три группы:


1. Макроэлементы - количество их составляет до 0,001% от массы тела:

O, C, H, N, P, Ca, S, K, Na, Cl, Mg, Fe;


2 Микроэлементы - на их долю приходится от 0,001 до 0,000001 %:

Mn, I, Br, F, Zn, Cu, B, Ni;


3. Ультрамикроэлементы - их содержание не превышает 0,000001%:

Au, Be, Hg, Ag, Se, Ra, U;


  1. Биологическое значение элементов и ионов:


C, H, O - входят в состав углеводов и жиров.

В составе белков к ним добавляются N, S.

В составе нуклеиновых кислот - N, P.

Железо участвует в построении молекул гемоглобина.

Магний находится в составе хлорофилла.

Медь обнаружена в некоторых оксиметильных ферментах.

Йод содержится в составе молекулы тироксина (гормона щитовидной железы).

Натрий и калий обеспечивают электрический заряд на мембранах нервных клеток и волокон.

Цинк входит в состав молекулы гормона поджелудочной железы - инсулина, его недостаток снижает плодовитость, вызывает задержки роста у людей и животных.

Кобальт входит в состав витамина В12, стимулирует кроветворение, его избыток в организме вызывает развитие злокачественных опухолей.

Кальций и фосфор используются для построения костной ткани.




hello_html_593eae2d.gif












II. ВОДА И ЕЁ РОЛЬ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ


Вода составляет почти 80% массы клетки. В клетке она находится в двух формах: свободной - 95% и связанной - 5%. Потеря 20% воды смертельна для организма.

Ей принадлежит существенная многообразная роль в жизни клетки.

Она определяет физические свойства клетки - ее объем, форму, упругость. Вода участвует в образовании структурных молекул органических веществ, в частности структуры белков. Большинство реакций, протекающих в клетке, могут идти только в водном растворе; многие вещества поступают в клетку из внешней среды в водном растворе и в водном же растворе отработанные продукты выводятся из клетки. Вода является непосредственным участником многих химических реакций (расщепление белков, углеводов, жиров и др.).


hello_html_1d86b59b.jpg


  1. Особенности строения молекулы:


Биологическая роль воды определяется особенностью ее молекулярной

структуры, полярностью молекул воды. Частица воды - диполь: в области атомов водорода (протона) преобладает положительный заряд, а в области атомов кислорода - отрицательный. Этим объясняется способность воды к ориентированию в электрическом поле и присоединению к различным молекулам и участкам молекул, несущим заряд, с образованием гидратов. Много веществ способно растворяться в воде: соли, кислоты, щелочи, из органических веществ - многие спирты, амины, углеводы, белки и др. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными веществами (греч. “гидрос” - вода, “филео” - люблю). Жиры, клетчатка и другие вещества плохо или вовсе не растворяются в воде, их называют гидрофобными (греч. “гидрос” - вода, “фобос” - страх, ненависть).

Гидрофильность объясняется наличием групп атомов, способных вступать с молекулами воды в электростатическое взаимодействие или образованием с ними водородных связей. Гидрофильные вещества - это соли, углеводы, белки, низкомолекулярные органические соединения. Многие жиры - гидрофобны.

Гидрофобные вещества входят в состав клеточных мембран, обусловливая их полупроницаемость.


  1. Функции воды:


  1. Универсальный растворитель:

- если сила притяжения молекул воды к молекулам вещества больше, чем сила притяжения между молекулами воды, то вещество растворяется

- гидрофильные и гидрофобные вещества,

- способна растворять газы (О2, СО2 и др.).


  1. Обладает высокой теплоемкостью:

- способна поглощать тепловую энергию при минимальном повышении собственной температуры,

- защищает ткани организма от быстрого и сильного повышения температуры,

- организмы охлаждаются, испаряя воду (транспирация у растений,

потоотделение у животных).


  1. Обладает высокой теплопроводностью:

- обеспечивает равномерное распределение тепла по всему организму,

- поддерживает тепловое равновесие клетки и организма.


  1. Определяет объем и упругость клетки:

- обеспечивает осмотическое и тургорное давление.


  1. Среда для протекания биохимических реакций.


  1. Средство транспортировки веществ в клетках (диффузия) и в организме (кровообращение).


  1. Участвует в реакциях гидролиза и фотосинтеза (источник ионов Н+).



III. МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА КЛЕТКИ

Большая часть минеральных веществ клетки находится в виде солей (серной, соляной, фосфорной), диссоциированных на ионы, либо в твердом состоянии.


В цитоплазме практически любой клетки имеются кристаллические включения, состоящие из слаборастворимых солей кальция и фосфора. Могут содержаться двуокись кремния и другие неорганические вещества. Они используются для образования опорных структур клетки (радиолярии) и организма: минеральные вещества костной ткани (соли кальция и фосфора).


Неорганические ионы представлены катионами (K+, Na+, Ca2+, Mg2+, NH3+) и анионами (Cl-, HCO3-, H2PO4-, SO42- и др.) минеральных солей.

Концентрация катионов и анионов в клетке и в окружающей ее среде различна. В результате образуется разность потенциалов между содержимым клетки и окружающей ее средой. Этим обеспечиваются такие процессы, как раздражимость и передача возбуждения по нерву или мышце.

По своей реакции растворы могут быть кислыми, основными и нейтральными. Кислотность или основность раствора определяется концентрацией в нем ионов Н+. Эту концентрацию выражают при помощи водородного показателя - рН. Нейтральной реакции жидкости отвечает рН = 7,0, кислой реакции - рН < 7,0 и основной - рН > 7,0.

Значение рН в клетках примерно равно 7,0. Изменение его на одну - две единицы губительно для клетки. Постоянство рН в клетках поддерживается благодаря буферным свойствам их содержимого.


Буферным называют раствор, содержащий смесь какой - либо слабой кислоты и ее растворимой соли. Когда кислотность увеличивается, свободные анионы, источником которых является соль, соединяются со свободными ионами Н+ и удаляют их из раствора. Когда кислотность снижается, высвобождаются дополнительные ионы Н+. Так в буферном растворе поддерживается относительно постоянная концентрация ионов Н+.


Буферность - способность клетки сохранять определенную концентрацию водородных ионов (рН). Буферная система млекопитающих, состоящая из HPO42- и H2PO4 -, поддерживает рН внутриклеточной жидкости в пределах 6,9 - 7,4. Главной буферной системой внеклеточной среды (плазмы крови) служит бикарбонатная система, состоящая из H2CO3 и HCO4 -. Она поддерживает рН на уровне 7,4.

Ионы некоторых металлов (Mg, Ca, Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Br, Co) являются компонентами многих ферментов, гормонов и витаминов или активируют их. При их недостатке нарушаются важнейшие процессы жизнедеятельности.

Важную роль для жизнедеятельности организмов играют неорганические кислоты и их соли. Например, соляная кислота входит в состав желудочного сока и создает условия для переваривания белков пищи. Остатки соляной кислоты способствуют выведению из организма нерастворимых в воде веществ.







Приложение 2



ВОПРОСЫ ДЛЯ АКТУАЛИЗАЦИИ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ:


  1. Что такое химический элемент?

  2. Сколько химических элементов известно в настоящее время?

  3. Какие химические связи называют ковалентными?

  4. Какое свойство живых организмов можно применить к данной теме?




Приложение 3



ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА:


  1. Какие элементы относятся к макроэлементам?

  2. В чем разница между микроэлементами и ультрамикроэлементами?

  3. Какое строение имеет вода?

  4. Каково значение воды как растворителя?

  5. Какова роль воды в клетке?

  6. В каком виде минеральные вещества представлены в живых организмах?

  7. Какова роль неорганических ионов в клетке?

  8. Какова роль ионов в буферных системах организма?





Приложение 4


Задание на дом:


Литература: С.Г.Мамонтов, В.Б.Захаров «Общая биология», §6; конспект лекции; подготовить реферат на тему: «Микроэлементы и их влияние на организм человека».



Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 65% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG


Общая информация

Номер материала: ДБ-024102

Похожие материалы