Цели урока:
- Образовательные: сформировать знания о роли химических элементов, воды, катионов, анионов, солей в жизнедеятельности клетки. Научить применять знания о химическом составе клетки для доказательства материального единства живой и неживой природы, единства органического мира.
- Развивающие: формирование умений анализировать, выделять главное, сравнивать, обобщать и систематизировать.
- Воспитательные: прививать навыки коммуникативного общения, воспитывать у учащихся интерес к учению, стремление добиваться успехов за счет добросовестного отношения к своему труду.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Вид урока: урок с применением компьютера.
Форма работы: индивидуальная, групповая, в парах.
Средства обучения: компьютер, мультимедийный проектор, учебное электронное издание «Лабораторный практикум Биология 6-11класс.», диск с презентацией (Приложение 1), таблица «Вода - необычное вещество», портрет В.И.Вернадского, фломастеры, рисунки для создания проекта, клей, выставка литературы по теме.
Ход урока
1. Орг. момент.
2. Изучение нового материала.
Винсон Браун сказал о том, что «накопление знаний подобно росту дерева» и я надеюсь, что на этом уроке мощный ствол биологических знаний каждого из вас прирастет новой веточкой знаний о химическом составе клетки, о роли химических элементов, воды, минеральных солей в жизнедеятельности клетки.
Рассматривая нахождение химических элементов на Земле, обычно принимают во внимание три сферы неживой природы: атмосферу, гидросферу, литосферу и четвертую сферу – область существования живых организмов – биосферу. Русский ученый В.И.Вернадский, проводя детальный анализ содержания элементов в земной коре и в живых организмах, пришел к выводу, что качественный состав этих объектов близок. Он предполагал, что в живом организме когда-нибудь будут найдены все элементы периодической системы, обнаруженные в неживой природе Земли. Действительно, к настоящему времени в организме человека надежно установлено присутствие около 70 элементов периодической системы.
Из таблицы «Содержание некоторых элементов в окружающей среде и в организме человека» видно, что в живом организме преобладают неметаллы, а в земной коре – металлы.
В зависимости от содержания в живом организме химические элементы подразделяются на несколько групп.
Фрагмент №1 (диск) на экране:
Макроэлементы:
а) H, O, C, N - 98%
+ S, P - биоэлементы, образуют органические соединения.
б) K, Na, Ca, Mg, Fe, Cl - около 2%
K, Na, Cl – проницаемость клеточных мембран, проведение нервного импульса.
P, Ca – формирование костной ткани, прочность костей.
Ca - обеспечивает свертываемость крови.
Fe – входит в состав гемоглобина.
Mg - входит в состав хлорофилла у растений, в состав ферментов у животных.
Микроэлементы – содержание около 0,02%
Zn входит в состав инсулина – гормона поджелудочной железы, усиливает активность половых желез.
Cu обеспечивает рост тканей, входит в состав ферментов.
I входит в состав тироксина – гормона щитовидной железы.
Zn входит в состав инсулина =- гормона поджелудочной железы.
F входит в состав эмали зубов.
Co входит в состав витамина В12
Mn обеспечивает обмен веществ.
B отвечает за процесс роста.
Mo отвечает за использование железа, за задержку фтора в организме.
Недостаток макро- и микроэлементов приводит к различным заболеваниям. И чтобы их предотвратить, необходимо употреблять определенные продукты питания.
Кальций. После 4х главных элементов занимает пятое место. У взрослого человека за сутки из костной ткани выводится до 700мг. кальция и столько же откладывается вновь. Следовательно, костная ткань помимо опорной функции, играет роль депо кальция и фосфора, откуда организм извлекает их при недостатке поступления с пищей.
Например, при падении атмосферного давления, организму для сохранения равновесия требуется больше, чем обычно, кальция. Если его запасов в крови нет, то он усиленно извлекается из костей. Когда процесс выходит за пределы нормы, развивается патология, чаще у пожилых, и они говорят «ох, как кости болят! Это к плохой погоде…»
- При недостатке кальция развивается остеопороз (мягкость, пористость костей), замедление роста скелета. Необходимо употреблять молочные продукты.
- При недостатке магния мускульные судороги, потеря жидкости организмом. Продукты: овощи, фасоль, орехи, молоко, фрукты.
- При недостатке хлора- сухость кожи. Продукты: вода, поваренная соль.
- При недостатке натрия – головная боль, слабая память, потеря аппетита. Продукты: помидоры, абрикосы, горох, поваренная соль.
- При недостатке калия –аритмия сердечных сокращений, внезапная смерть при увеличении нагрузок. Продукты – бананы, сухофрукты, картофель, помидоры, кабачки.
- Фосфор – внешние признаки недостаточности неизвестны. Содержится в рыбе, молочных продуктах, грецких орехах, гречке.
- При недостатке железа развивается анемия. Необходимо употреблять печень, мясо, зеленые листья овощей.
- При недостатке фтора – разрушение зубов. Продукты- рыба, вода.
- При недостатке цинка – повреждения кожи. Продукты – мясо, морские продукты.
- При недостатке йода развивается зоб. Необходимо употреблять хурму, морепродукты, йодированную соль.
- При недостатке меди – раковые заболевания, нарушение деятельности печени. Продукты – печень, яичный желток, цельное зерно.
- При недостатке кобальта развивается злокачественная анемия. Продукты - печень, животные белки.
Есть один продукт, который совмещает в себе почти все химические элементы. Как вы думаете, что это такое? Правильно, это мед. Съедая чайную ложку меда в день, вы помогаете своему организму избежать многих проблем.
Первичное закрепление.
Фрагмент №2 (диск) на экране.
- Вопрос 1.
- Вопрос 2.
- Вопрос 3.
- Вопрос 4.
- Вопрос 5.
Вода – самое распространенное вещество в живых организмах (Приложение 1).
В ходе презентации, подготовленной учащимися, на экране демонстрируются слайды, на которых представлены свойства воды, функции, содержание воды в различных органах, высказывания великих людей о воде.
Минеральные соли.
Кроме воды, в числе неорганических веществ, входящих в состав клетки, нужно назвать соли, представляющие собой ионные соединения. В водном растворе они диссоциируют с образованием катиона металла и аниона кислотного остатка.
Для процессов жизнедеятельности клетки наиболее важны
Катионы: K, Na, Ca, Mg .
Анионы: H2PO4, Cl,HCO3.
Концентрация ионов на внешней поверхности клетки отличается от их концентрации на внутренней поверхности. На внешней поверхности клеточной мембраны очень высокая концентрация ионов натрия, а на внутренней поверхности высока концентрация ионов калия. Вследствие этого образуется разность потенциалов между внутренней и внешней поверхностью клеточной мембраны, что обусловливает передачу возбуждения по нерву или мышце.
Ионы кальция и магния являются активаторами многих ферментов.
От концентрации солей внутри клетки зависят ее буферные свойства. Буферность – это способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию на постоянном уровне. Буферность внутри клетки обеспечивается анионами H2PO4 и НРО4.
Во внеклеточной жидкости и в крови роль буфера играют Н2СО3 и НСО3.
Анионы слабых кислот и слабые щелочи связывают ионы водорода и гидроксид-ионы, благодаря чему реакция внутри клетки не изменяется.
Соляная кислота создает кислую среду в желудке, ускоряя переваривание белков пищи.
Ионы кальция и фосфора содержатся в костной ткани.
Минеральные соли поступают в клетки организма из внешней среды. Избыток солей вместе с водой выводится из организма во внешнюю среду.
Первичное закрепление.
- Какие неорганические вещества входят в состав клетки?
- Сколько процентов воды в среднем содержится в организме человека?
- Перечислите свойства воды.
- Назовите функции воды.
- Что такое буферность?
- Какими анионами она поддерживается?
- Каковы функции катионов калия, натрия, кальция?
3. Формирование умений, навыков.
Класс делится на группы для создания проекта урока.
Задания группам:
- Обложка.
- Макроэлементы.
- Микроэлементы.
- Вода.
- Минеральные соли.
Защита своих работ учащимися.
4. Итог урока.
Комментирование оценок.
Учитель: оценка за урок, несомненно, важна для каждого из вас, но главные оценки вам поставит жизнь – за то, как вы воплощаете свои знания, в том числе и те, которые получили на сегодняшнем уроке.
Здоровье на 25% зависит от наследственности и медицины, а на 75% - от образа жизни, который вы будете вести. И завершить урок хотелось бы словами немецкого поэта и естествоиспытателя Гете: «Мало знать, надо и применять. Мало хотеть, надо и делать».
Домашнее задание:
- Читать стр.104 – 107.Учебник.Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Биология 9кл.
- Создать презентацию:
- Макроэлементы – Куренкова Д.
- Микроэлементы – Зуев В.