Цели урока.
Обучающая: сформировать общие представления о гормонах, как секретах желез внутренней секреции. Познакомить учащихся с химической природой гормонов, их классификацией, представителями, химической идентификацией. Раскрыть важную роль гормонов в регуляции жизнедеятельности организма.
Развивающая: продолжить развитие умений сравнивать, анализировать, обобщать, формирование навыков техники химического эксперимента.
Воспитательная: привитие культуры общения в ходе совместной деятельности, интереса к предмету.
Форма урока – урок-панорама.
Межпредметные связи – биология.
Оборудование. Химические реактивы: адреналин, инсулин, тироксин, гидроксид натрия (0,1%, 30%), уксусная кислота (0,5%, 10%), азотная кислота концентрированная, серная кислота концентрированная, сульфат меди 2%, иодат калия 1%,хлороформ, хлорид железа (3) 3%, гидроксид аммония 10%. Пробирки, пипетки, водяная баня. Плакат “Химическое строение инсулина, адреналина, тиреоидина”, мультимедийный проектор, тестовые задания, книжная выставка по теме урока.
Подготовительный этап: класс делится на 6 групп, каждая из групп предварительно получает задание экспериментального, творческого характера, результаты выполнения которого освещаются на данном уроке. Методика химического эксперимента описана в работах О.С.Габриеляна , И.Г.Остроумова /1/, З.И.Колычевой /2/, Д.К.Шапиро /3/.
Ход урока
Вступительное слово учителя.
Учение о гормонах выделено в самостоятельную науку – эндокринологию. Современная эндокринология изучает химическую структуру гормонов, образующихся в железах внутренней секреции, зависимость между структурой и функцией гормонов, механизмы действия, физиологию и патологию эндокринной системы. Гормоны относятся к биологически активным веществам, вырабатывающимся в специализированных клетках желез внутренней секреции, поступающие в кровь и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции.
Зарождение науки о гормонах относится к 1849 г., когда Аддисон впервые описал бронзовую болезнь, связанную с поражением надпочечников и сопровождающуюся специфической пигментацией кожных покровов. Клод Бернар ввел понятие о железах внутренней секреции, позже Броун – Секар показал, что недостаточность желез внутренней секреции приводит к развитию болезней и что экстракты из этих желез дают хороший лечебный эффект. Термин “гормон” (от греч. hormao – возбуждаю, побуждаю) был введен в 1905 г. Бейлисом и Старлингом. К настоящему времени открыто более 60 различных веществ, наделенных гормональной активностью, синтезирующихся в железах внутренней секреции и регулирующих процессы обмена веществ.
Несмотря на то, что химическая природа почти всех известных гормонов выяснена в деталях, до настоящего времени не разработаны общие принципы их номенклатуры. Поскольку химические наименования многих гормонов, основанные на их точной химической структуре, были бы очень громоздкими, применяют рабочие названия. Принятая номенклатура указывает на источник происхождения гормона (например, инсулин (островок)), или отражает его функцию (например вазопрессин).
Аналогичное положение существует и в отношении классификации гормонов. Были предприняты попытки создания классификации, основанной на химической природе гормонов. Наиболее приемлемой считают следующую:
– белковые (инсулин, глюкагон…);
– аминокислотные ( адреналин, тироксин…)
– стероидные ( тестостерон, эстрадиол…)
Сегодня на уроке мы познакомимся с важнейшими представителями данного класса биологически активных веществ, их химическим строением, а так же ролью, которую они выполняют в регуляции обмена веществ.
Выступление группы № 1 c мультимедийной презентацией “Гормоны белковой природы”.
Группа учащихся делает сообщение о инсулине и глюкагоне, как гормонах белковой природы. Ребята приводят историю открытия данных гормонов, схему первичной структуры молекул, называют эндокринную железу, секретирующую их и объясняют воздействие на организм, раскрывая гипо- и гиперфункцию.
Выступление группы № 2 “Качественные реакции на инсулин ”. Демонстрационный эксперимент “Качественные реакции на инсулин, доказательство его белковой природы”. Результаты эксперимента учащиеся заносят в рабочую тетрадь.
Выступление группы № 3 с мультимедийной презентацией “Аминокислотные гормоны”.
Учащиеся делают сообщение об адреналине и тироксине, как гормонах, являющихся производными аминокислот. Ребята приводят историю открытия данных гормонов, указывают эндокринные железы, секретирующие их, химическое строение и объясняют воздействие на организм, раскрывая гипо- и гиперфункцию.
Выступление группы № 4 “Качественные реакции на адреналин и тироксин”. Демонстрационный эксперимент “Качественные реакции на тироксин” и “Качественные реакции на адреналин” с хлоридом железа (3), и йодатом калия. Результаты эксперимента учащиеся заносят в рабочую тетрадь.
Выступление группы № 5 с мультимедийной презентацией “Стероидные гормоны”.
Учащиеся делают сообщение о тестостероне и эстрадиоле как стероидных гормонах,. Ребята приводят историю открытия данных гормонов, указывают эндокринные железы, секретирующие их, химическое строение и объясняют воздействие на организм, раскрывая гипо- и гиперфункцию.
Выступление группы № 6 “Качественные реакции на эстрадиол”. Демонстрационный эксперимент “Качественные реакции на эстрадиол” с концентрированной серной кислотой и диазореактивом. Результаты эксперимента учащиеся заносят в рабочую тетрадь.
Заключение
Гормоны широко используют в практической медицине для лечения болезней, вызванных гормональной недостаточностью. В молочном животноводстве применение ряда гормонов сопровождается приростом удоев на 10–25% и возрастанием жирности молока. Широкое применение имеют фитогормоны, которые с успехом используют для регулирования роста и развития растений. Большой интерес представляет практическое использование гормонов и их аналогов для создания новых поколений инсектицидов. Таким образом, чем глубже исследуют ученые строение и механизм действия гормонов, тем ближе подходят они к разработке глубоко научных и наиболее эффективных способов управления ростом и развитием животных и растений, а так же здоровьем человека.
Во время выступления групп, учащиеся фиксируют основную мысль выступающих в своих рабочих тетрадях, задают вопросы.
Подводя итог урока, учитель предлагает классу вопросы для самоконтроля.
Вопросы для самоконтроля
- Что такое гормоны?
- Какую основную функцию выполняют гормоны в организме?
- Какова химическая природа гормонов?
- Что известно о механизме действия гормонов?
- Назовите железы внутренней секреции и гормоны, которые они секретируют.
- При каких условиях развиваются кретинизм, эндемический зоб, базедова болезнь?
- Какое влияние на углеводный обмен оказывает адреналин?
- Каково влияние инсулина на обмен веществ?
- В чем проявляется действие мужских и женских половых гормонов?
Домашнее задание: § 31, записи в тетради.
Литература
- Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Настольная книга учителя химии, 10-й кл. – М.: Дрофа, 2004. – С. 409–412.
- Колычева З.И. Биологическая химия. – Тобольск: ТГПИ им. Д.И.Менделеева, 2003. – С. 174–175.
- Шапиро Д.К. Практикум по биологической химии. – Минск.: Высшая школа, 1976. – С. 241–248.
- Энциклопедия для детей. Том 17 Химия. / гл.ред. В.А.Володин. – М.: Аванта+, 2000. – С. 493.