ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
НОВОСИБИРСКОЙ
ОБЛАСТИ
«КУПИНСКИЙ
МЕДИЦИНСКИЙ ТЕХНИКУМ»
Методическая
разработка лекции
По
предмету Биология
Тема 2. 2. 3.
Химический состав клетки
Специальность:
34. 02.01 «Сестринское дело»
базовый
уровень
Купино,
2022 г
Рассмотрено
предметно-цикловой
комиссией
по
общеобразовательным предметам,
общему
гуманитарному и социально-экономическому,
математическому
и естественнонаучному циклам
ГАПОУ
НСО «Купинский медицинский техникум»
Протокол
№ _____ от «_____»
_________20____г.
Автор
- составитель: преподаватель биологии Волкова Елена Николаевна
Пояснительная записка
к методической разработке предмета «Биология» по теме «Химический
состав клетки».
Методическое пособие разработано для
преподавателя и студентов с целью формирования знаний по теме «Химический
состав клетки»:
- химический состав клеток;
- органические вещества клеток;
- углеводы и липиды.
Методическая разработка составлена в
соответствии с требованиями
ФГОС среднего общего образования от 17 мая 2012 года с изменениями от 29 июня
2017 года.
Освоение содержания учебной темы «Химический
состав клетки» обеспечивает формирование следующих результатов:
личностных:
-
готовность и способность к самостоятельной, творческой и ответственной
деятельности (образовательной, проектно-исследовательской, коммуникативной и
др.);
метапредметных:
- готовность и способностью к самостоятельной
информационно-познавательной деятельности, включая умение ориентироваться в
различных источниках информации, критически оценивать и интерпретировать
информацию, получаемую из различных источников;
предметных:
- сформированность
системы знаний о химическом составе клеток; понятиях мономер и полимер;
органических веществах клеток; классификации, строении и функциях углеводов и
липидов.
Учебно-методический
план занятия
Тема
занятия: «Химический состав клетки».
Вид
занятия: изучение нового материала.
Продолжительность
проведения занятия 90 минут.
Цели
занятия:
1.
Образовательные:
-
формирование системы знаний о химическом составе клеток; классификации,
строении и функциях углеводов и липидов;
- формирование
представления
о понятиях мономер и полимер; органических веществах клеток.
2.
Развивающие:
-
развитие способности самостоятельно осуществлять,
контролировать и корректировать учебную, внеурочную и внешкольную деятельность
с учётом предварительного планирования; использовать различные ресурсы для
достижения целей;
-
развивать мышление, внимательность, усидчивость, организованность, уважение к
окружающим;
-
развивать познавательный интерес к предмету, умение анализировать и сравнивать.
3.
Воспитательные:
-
воспитание готовности и способности к самостоятельной, творческой и
ответственной деятельности (образовательной, проектно-исследовательской,
коммуникативной и др.);
-
воспитание бережного отношения к окружающему миру.
Методическое
обеспечение занятия:
- методическая
разработка теоретического занятия по теме «Химический состав
клетки»;
- учебник: Каменский А. А., Криксунов Е.
А., Пасечник В. В. «Биология. Общая биология» 10 – 11 класс, Москва,
Просвещение – 2021 г.
- учебник: Каменский А. А., Касперская
Е. К., Сивоглазов В. И. «Биология» 10 класс, Москва, Просвещение – 2018 г.
- электронный образовательный ресурс «Я сдам
ЕГЭ. Биология», Москва, Просвещение – 2018 г.
- электронный источник, сайт bio.wikireading.ru
«Вики Чтение Биология. Общая биология» 10 класс. Базовый
уровень
В.И.Сивоглазов
Приложение
№ 1
Самостоятельная
работа по лекции № 6 «Химический состав клетки»
1
вариант
1.
Что представляет собой молекула воды?
2.
Вещества, хорошо растворимые в воде называются …
3.
О каком свойстве воды говорят: «Вода способна поглощать тепловую энергию при
минимальном повышении собственной температуры»?
4.
Записать функции (свойства) воды.
2
вариант
1.
Что представляет собой молекула воды?
2.
Вещества, плохо или совсем нерастворимые в воде называются …
3.
О каком свойстве воды говорят: «Вода способна обеспечивать равномерное
распределение тепла по всему организму»?
4.
Записать функции (свойства) воды.
Критерии оценивания:
Верно
даны ответы на каждый из вопросов.
Система оценивания:
Критерием
оценки выступает правило: за правильное решение (соответствующее эталонному –
показателю) выставляется 1 балл, за неправильное решение (несоответствующее
эталонному – показателю) выставляется 0 баллов. Максимальное количество
баллов – 4.
Оценка:
Оценка
«отлично» выставляется при 4 верных ответах.
Оценка
«хорошо» проставляется при 3 верных ответах.
Оценка
«удовлетворительно» выставляется при 2 верных ответах.
Оценка
«неудовлетворительно» выставляется при 1 и менее верных ответах.
Эталоны ответов:
Самостоятельная
работа по лекции № 5 «Химический состав клетки»
1
вариант
1
– Молекула воды – это диполь, т. е. на одной стороне молекулы
сосредоточен частичный положительный заряд, а на другом конце – частичный
отрицательный. Именно эта особенность строения молекулы воды определяет её
свойство универсального растворителя.
2
– гидрофильные
3
– теплоемкость
4
– является растворителем; средой для протекания биохимических реакций;
амортизатором при химических воздействиях; придает форму и упругость клеткам;
осуществляет транспорт веществ (из клеток, в клетки, по организму).
2
вариант
1
– Молекула воды – это диполь, т. е. на одной стороне молекулы
сосредоточен частичный положительный заряд, а на другом конце – частичный
отрицательный. Именно эта особенность строения молекулы воды определяет её
свойство универсального растворителя.
2
– гидрофобные
3
– теплопроводность
4
– является растворителем; средой для протекания биохимических реакций;
амортизатором при химических воздействиях; придает форму и упругость клеткам;
осуществляет транспорт веществ (из клеток, в клетки, по организму).
Приложение
№ 2
Химический состав клетки.
Общая характеристика органических веществ. Среди
всех химических элементов есть один, который наиболее тесно связан с живыми
организмами. Это углерод. Известно уже более миллиона различных молекул,
построенных на его основе. Наиболее интересна уникальная способность атомов
углерода вступать в ковалентную связь друг с другом, образуя длинные цепи,
сложные кольца и иные структуры. Органические вещества –
это сложные углеродсодержащие соединения. Прежде считали, что только
живые организмы способны их синтезировать. Однако сейчас путём химического
синтеза уже получено огромное число различных органических соединений.
Простейшие углеродные соединения – это углеводороды,
молекулы которых состоят из атомов только углерода и водорода. Самый простой
углеводород – метан. В ранний период истории Земли метан входил в состав её
первичной атмосферы. Возможно, именно он и положил начало бесчисленному
разнообразию углеродсодержащих соединений, которые возникали по мере развития
жизни и которые сейчас являются основой жизни.
Органические вещества живой природы чрезвычайно
разнообразны по своим размерам, строению и функциям. Поэтому создать единую
классификацию, которая учитывала бы все характерные особенности каждого
соединения, практически невозможно. Наиболее распространено деление всех
органических соединений на низкомолекулярные (аминокислоты,
липиды, органические кислоты и др.) и высокомолекулярные,
или биополимеры. Полимеры – это молекулы, состоящие из
повторяющихся структурных единиц – мономеров. В свою очередь, все
биополимеры подразделяют на две группы: гомополимеры, или
регулярные, построенные из мономеров одного типа (например, гликоген, крахмал и
целлюлоза состоят из молекул глюкозы), и гетерополимеры, или
нерегулярные, в состав которых входят отличающиеся друг от друга мономеры
(например, белки состоят из 20 типов аминокислот, а нуклеиновые кислоты – из 8
типов нуклеотидов: ДНК – из 4 типов, РНК – из 4 типов).
Рассмотрим наиболее важные группы органических
соединений, которые определяют основные свойства клеток и организмов
(рис. 1).
Липиды. Среди
низкомолекулярных органических соединений, входящих в состав живых организмов,
важную роль играют липиды, к которым относят жиры, воски и разнообразные
жироподобные вещества. Это гидрофобные соединения,
нерастворимые в воде. Обычно общее содержание липидов в клетке колеблется в
пределах 5–15 % от массы сухого вещества.
Рис. 1.
Основные группы органических веществ
Рис. 2.
Модель (А) и схема строения (Б) молекулы нейтрального жира
Однако в клетках подкожной жировой клетчатки их
количество возрастает до 90 %.
Широко распространены в природе нейтральные
жиры, которые представляют собой соединения высокомолекулярных жирных
кислот и трёхатомного спирта глицерина (рис. 2). В цитоплазме клеток
нейтральные жиры откладываются в виде жировых капель.
Функции липидов. Жиры
являются источником энергии. При окислении 1 г жира до
углекислого газа и воды выделяется 38,9 кДж энергии (при окислении 1 г
глюкозы – всего 17 кДж).
Жиры служат источником метаболической воды,
из 1 г жира образуется 1,1 г воды. Используя свои жировые запасы,
верблюды или впадающие в зимнюю спячку суслики могут обходиться без воды
длительное время (запасающая функция).
Жиры в основном откладываются в клетках жировой ткани.
Эта ткань служит энергетическим депо организма, предохраняет его от потери
тепла и выполняет защитную функцию. В полости тела между
внутренними органами у позвоночных животных формируются упругие жировые
прокладки, которые защищают органы от повреждений, а подкожная жировая клетчатка
создаёт теплоизоляционный слой.
Воскá –
пластичные вещества, обладающие водоотталкивающими свойствами. У насекомых они
служат материалом для постройки сот. Восковой налёт на поверхности листьев,
стеблей, плодов защищает растения от механических повреждений,
ультрафиолетового излучения и играет важную роль в регуляции водного баланса.
Не менее важное значение в организме имеют жироподобные
вещества.
Представители этой группы – фосфолипиды – формируют
основу всех биологических мембран. По своей структуре фосфолипиды сходны с
жирами, но в их молекуле один или два остатка жирных кислот замещены остатком
фосфорной кислоты.
Важную роль в жизнедеятельности всех живых организмов,
особенно животных, играет жироподобное вещество – холестерин. В корковом слое
надпочечников, в половых железах и в плаценте из него образуются стероидные
гормоны (кортикостероиды и половые гормоны). В клетках печени из холестерина
синтезируются желчные кислоты, необходимые для нормального переваривания жиров
(регуляторная функция).
При неправильном питании, если рацион человека
чрезмерно богат жирами, содержание холестерина в крови резко возрастает. Это
может привести к образованию на стенках кровеносных сосудов холестериновых
бляшек, которые сужают и даже полностью перекрывают просвет сосудов, тем самым
нарушая кровоснабжение органов и тканей. Развивается заболевание –
атеросклероз.
К жироподобным веществам относят также жирорастворимые
витамины А, D, E, K, обладающие высокой биологической активностью.
Обмен липидов. В
организм человека липиды поступают с разнообразной животной и растительной
пищей. Потребность в липидах (жирах) определяется общей интенсивностью
процессов энергетического и пластического обмена, составляя в среднем
80–100 г в сутки. Избыток липидов откладывается в подкожной жировой
клетчатке и стенках внутренних органов. В результате образуются депо, способные
покрывать наши затраты энергии в течение многих суток. Как и углеводы, липиды с
участием кислорода распадаются до CO2 и H2O.
Наибольшую ценность имеют липиды растительного
происхождения. Молекулы, подобные растительным липидам, наш организм не
способен синтезировать самостоятельно. Следовательно, они относятся к разряду
незаменимых компонентов питания. Важно, чтобы доля растительных липидов (подсолнечное,
оливковое, кукурузное, соевое масло) в пище была не ниже 30–40 %. При их
дефиците страдают в первую очередь органы и ткани, где происходит интенсивное
образование новых клеток (кожа, слизистые, красный костный мозг). Избыток
гликогена, хранящегося в печени, может превращаться в жиры. В результате
чрезмерное поступление углеводов и липидов с пищей приводит к накоплению
жировых запасов, росту массы тела, увеличению риска многих заболеваний.
Углеводы (сахара). Это
обширная группа природных органических соединений. В животных клетках углеводы
составляют не более 5 % сухой массы, а в некоторых растительных (например,
клуб ни картофеля) их содержание достигает 90 % сухого остатка. Углеводы
подразделяют на три основных класса: моносахариды, дисахариды и полисахариды.
Моносахариды рибоза и дезоксирибоза входят
в состав нуклеиновых кислот (рис. 3). Глюкоза присутствует
в клетках всех организмов и является одним из основных источников энергии для
животных. Широко распространена в природе фруктоза – фруктовый
сахар, который значительно слаще других сахаров. Этот моносахарид придаёт
сладкий вкус плодам растений и мёду.
Если в одной молекуле объединяются два моносахарида,
такое соединение называют дисахаридом. Самый
распространённый в природе дисахарид – сахароза, или тростниковый
сахар, – состоит из глюкозы и фруктозы (рис. 4). Её получают из
сахарного тростника или сахарной свёклы. Именно она и есть тот самый сахар,
который мы покупаем в магазине.
Сложные углеводы – полисахариды,
состоящие из простых сахаров, выполняют в организме несколько важных функций
(рис. 5). Крахмал для растений и гликоген для
животных и грибов являются резервом питательных веществ и энергии.
Крахмал запасается в растительных клетках в виде так
называемых крахмальных зёрен. Больше всего его откладывается в клубнях
картофеля и в семенах бобовых и злаков. Гликоген у позвоночных содержится
главным образом в клетках печени и мышцах. Крахмал, гликоген и целлюлоза
построены из молекул глюкозы.
Целлюлоза и хитин выполняют
в организмах структурную и защитную функции. Целлюлоза, или клетчатка, образует
стенки растительных клеток. По общей массе она занимает первое место на Земле
среди всех органических соединений. По своему строению очень близок к целлюлозе
хитин, который составляет основу наружного скелета членистоногих и входит в
состав клеточной стенки грибов.
Рис. 3.
Структурные формулы моносахаридов
Рис. 4.
Структурная формула сахарозы (дисахарида)
Рис. 5.
Строение полисахаридов
Функции углеводов.
Основная функция углеводов – энергетическая. При их ферментативном
расщеплении и окислении молекул углеводов выделяется энергия, которая
обеспечивает жизнедеятельность организма. При полном расщеплении 1 г углеводов
освобождается 17,6 кДж.
Углеводы выполняют запасающую функцию. При
избытке они накапливаются в клетке в качестве запасающих веществ (крахмал,
гликоген) и при необходимости используются организмом как источник энергии.
Усиленное расщепление углеводов происходит, например, при прорастании семян, интенсивной
мышечной работе, длительном голодании.
Очень важной является структурная, или строительная,
функция углеводов. Они используются в качестве строительного материала. Так,
целлюлоза благодаря особому строению нерастворима в воде и обладает высокой
прочностью. В среднем 20 – 40 % материала клеточных стенок растений составляет
целлюлоза, а волокна хлопка – почти чистая целлюлоза, и именно поэтому они
используются для изготовления тканей.
Хитин входит в состав клеточных стенок некоторых
простейших и грибов. В качестве важного компонента наружного скелета хитин
встречается у отдельных групп животных, например у членистоногих.
Углеводы выполняют защитную функцию. Так,
камеди (смолы, выделяющиеся при повреждении стволов и веток растений, например,
слив, вишен), препятствующие проникновению в раны болезнетворных
микроорганизмов, являются производными моносахаридов.
Твердые клеточные стенки одноклеточных и хитиновые
покровы членистоногих, в состав которых входят углеводы, также выполняют
защитные функции.
Обмен углеводов. В
организм углеводы попадают в виде различных соединений: крахмал, гликоген,
сахароза, фруктоза, глюкоза. Сложные углеводы начинают перевариваться уже в
ротовой полости. В двенадцатиперстной кишке они расщепляются окончательно – до
глюкозы и других простых углеводов. В тонком кишечнике простые углеводы
всасываются в кровь и направляются в печень. Здесь избыток углеводов
задерживается и превращается в гликоген, а оставшаяся часть глюкозы
распределяется между всеми клетками тела. В организме глюкоза, прежде всего,
является источником энергии. Расщепление 1 г глюкозы сопровождается
выделением 17,6 кДж (4,2 ккал) энергии. Продукты распада углеводов
(углекислый газ и вода) выводятся через лёгкие или с мочой. Главная роль в регуляции
концентрации глюкозы в крови принадлежит гормонам поджелудочной железы и
надпочечников.
Больше всего углеводов содержится в продуктах
растительного происхождения. Обычно в пище человека встречаются такие углеводы,
как крахмал, свекловичный сахар (сахароза) и фруктовый сахар. Особенно богаты
крахмалом различные крупы, хлеб, картофель. Очень полезен фруктовый сахар, он
легко усваивается организмом. Этого сахара много в мёде, фруктах и ягодах.
Взрослому человеку необходимо получать с пищей не менее 150 г углеводов в
сутки. При выполнении физически тяжёлых работ это количество необходимо
увеличить в 1,5–2 раза. С точки зрения процессов обмена веществ введение в
организм полисахаридов более рационально, чем моно– и дисахаридов.
Действительно, относительно медленный распад крахмала в пищеварительной системе
приводит к постепенному поступлению глюкозы в кровь. В случае же переедания
сладкого концентрация глюкозы в крови растёт резко, скачкообразно, что
негативно влияет на работу многих органов (в том числе поджелудочной железы).
Приложение
№ 3
Вопросы
для закрепления:
1.
Какие вещества называют органическими?
2.
Что такое мономер, полимер?
3.
На какие группы разделяют углеводы?
4.
Приведите примеры углеводов.
5.
Какие функции выполняют углеводы?
6.
Какие вещества называют липидами?
7.
Перечислите функции липидов.
Приложение
№ 4
Физкультурная
пауза
Проводится
через 40 минут умственной работы в течение 3 минут (в зависимости
от количества выполняемых упражнений). Оказывает общетонизирующее воздействие
на организм.
Цель:
1. Профилактика
утомления и застойных явлений в органах брюшной, тазовой области, нижних
конечностях
2. Активизация
кровообращения, периферического кровообращения.
3. Поддержание
общей работоспособности организма.
4. Повышение
эмоционального состояния.
Примерный
комплекс упражнений
1. И.
п –Основная стойка (о.с. –стоя ноги вместе, руки вдоль тела) Руки вверх, кисти
в « замок», потянуться на носках – вдох; вернуться в и.п.- выдох.
Повторить 3-4 раза.
2. И.с.
– о.с. Повороты головы вправо, влево. Темп средний, повторить 6-8 раз.
3. И.п.
– о.с. Сильно зажмурить глаза на 3-5 секунд, открыть на 3-5 секунд. Повторять
6-8 раз.
4. И.
п. –стоя, кисти к плечам. Круговые вращения рук назад -4 раза: вперед – 4
раза. Повторить по 2-3 серии.
5. И.
п. – стоя, руки на поясе. Поднять голову вверх – глубокий вдох; опустить
подбородок на грудь – выдох. Повторить 3-4 раза.
6. И.
п. – стоя, руки вперед. Энергичное сгибание и разгибание пальцев кистей. 10-12
раз.
7. И.
п. – о. с. Потряхивания рук. – 15-25 секунд.
8. И.
п. – стоя, ноги врозь, руки на пояс. Поворот туловища влево -выдох, вернуться в
и. п. – вдох; тоже в правую сторону. Повторить 6-8 раз.
9. И.
п. – стоя, ноги врозь, руки на пояс. Наклон туловища вперед, прогнуться в спине
выдох; вернуться в и.п. – вдох. Повторить 5-6 раз.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.