Интегрированный урок (биология - химия) в 8-ом классе по теме:
«Клетка. Химический состав клетки»
Девиз: «Ключ к решению любой биологической проблемы, в конечном счете следует искать в клетке» Уилсон.
Цели и задачи: Продолжить формирование знаний о строении клетки, её органоидов и их значении. Продолжить формирование знаний о формах существования химического элемента в клетке. Познакомить учащихся с химическим составом клеток., обратить особое внимание на особенности макро-, микро-, ультромикроэлементов в жизнедеятельности клетки. Показать роль воды, её значение в обеспечении процессов жизнедеятельности клеток. Показать связь биологии с химией.
Сформировать умение доказать материальное единство мира на основе знаний об элементарном составе клеток. Показать роль научно – технических достижений в изучении клеток.
Оборудование: цифровой микроскоп, компьютер, презентации, магнитная доска,
Таблица « Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева»
Портреты ученых, научно – популярные книги и статьи, таблички с
названием лабораторий, раздаточный материал, понятия: «клетка», «атом»,
«ион», «молекула», «химический элемент»
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Работа в группах по заданиям.
3. Подведение итога урока.
1.На доске нарисован контур, напоминающий клетку
У: Внимание!
В. На какую живую систему похож этот рисунок? (Клетка)
В.Какие биологические ассоциации у Вас вызывает слово «клетка»
У: Посмотрим, согласен ли с вами компьютер.
- организм
- все живое от клеток
- общее для всех живых систем
- клетки растений, грибов, животных
- клетку открыли в середине 17 века
- уровень организации живого
В. Назовите тему нашего урока? («Клетка»)
Клетка – это ………Дайте полное определение.
В нарисованный контур нашей клетки на доске мы поместим органоиды, химические элементы и важнейшие соединения, чтобы увидеть её биохимический состав и поговорить о единстве живой и неживой природы.
Сегодня работают 4 лаборатории:
1. биологическая (её возглавляет - )
2. химическая (начальник лаборатории - )
3.экспериментальная ( руководитель - )
4.контрольно – аналитическая (начальник лаборатории )
Внимание! Задания группам (в течении3-4 минут группы работают по заданиям)
После работы каждой группы, каждый заполняет рабочий листы..
1 группе: Выберите из предложенных рисунков органоиды клетки, назовите их, расскажите об их строении и функциях. Заполните схему. Сделайте вывод.
2 группе: Используя тексты учебника «Химия -8» и дополнительный материал, дайте классификацию химических элементов по их содержанию в клетке, покажите их местонахождение в ПСХЭ Д.И.Менделеева и расскажите о их значении.
Какова роль воды (стр.135, стр.143), неорганических и органических веществ в клетке? Заполните схему. Сделайте вывод.
3 группа: Приготовьте препараты: кожицы лука и человеческого волоса, плесневого гриба. Сравните состав клеток. С помощью цифрового микроскопа покажите результат своей работы. Сделайте выводы.
4 группа: Проанализируйте выступления каждой группы. Сделайте общий вывод. Какие химические и биологические понятия рассматривались на уроке? Воспользуйтесь учебником «Химия – 8» стр.22,стр.36.,с помощью дополнительной литературы ответьте на вопрос: где могут быть использованы знания о клетке? Ответьте на вопросы кроссворда и предложите ребятам задания.
У: Слово предоставляется биологам.
План ответа 1 группы.
1. Органоиды – это части клетки, имеющие определенное строение и функцию.
В современной биохимии их выделяют методом дифференцированного центрифугирования (он основан на разности в плотностях органоидов, которые выпадают в осадок на разных слоях при вращении)
Ядро: Несет наследственную информацию, которая находится в хромосомах, регулирует
образование белков. Ядрышко место образования рибосом
Наружная клеточная мембрана: Ограничивает содержимое клетки, защищает, определяет форму, обладает избирательной проницаемостью.
Цитоплазма: Состоит из гиалоплазмы, образует внутреннюю среду клетки, объединяет
все части клетки между собой, обеспечивает их взаимодействие.
Эндоплазматическая сеть (ЭПС): одномембранная система канальцев, пронизывает всю
цитоплазму, гранулярная (с рибосомами ) синтезирует белки, гладкая (без рибосом синтезирует гликоген (животный крахмал) и жиры
Рибосомы: Мелкие тельца, в них идет синтез белка.
Аппарат Гольджи: Одномембранная структура, система плоских мешочков и многочисленных пузырьков, обеспечивает накопление и транспорт веществ, а также синтез сложных углеводов.
Лизосомы: Небольшие шарообразные структуры, способные переваривать, расщеплять ненужные, утратившие свое значение вещества, части клеток.
Митохондрии: Двухмембранные структуры, основной функцией которых является окисление органических соединений, сопровождающееся высвобождением энергии. Эту энергию, заключенную в АТФ клетки используют на процессы жизнедеятельности.
Вакуоли: большие тельца с клеточным соком (есть в растительных клетках)
Хлоропласты: Двумембранные структуры, в хлорофилле которых происходит фотосинтез
Вывод1 группы: В клетках все органоиды взаимосвязаны.
У: Слушаем ответ 2 группы.
План ответа 2 группы:
1) В состав клетки входит около 90 химических элементов периодической системы Д.И.Менделеева. В зависимости от содержания химических элементов, входящих в состав клетки, принято выделять несколько групп атомов.
Первую группу (около98% массы клетки) образуют 4 элемента: О, Н, С, N. Их называют макроэлементами. Это главные компоненты всех органических соединений клетки.
К макроэлементам 2 группы относят: P, S, K, Mg, Na, Ca, Fe, Cl (на их долю приходится 1,8 % массы клетки),каждый выполняет важнейшие функции в клетке:
Ионы Na+, K+, Cl_ – создают разный электрический потенциал между наружной и внутренней поверхностью клетки, что приводит к сокращению.
Fe – входит в состав гемоглобина – белка крови и участвует в переносе кислорода от легких к тканям.
Ca - участвует в свертывании крови, способствует выводу из организма солей тяжелых металлов и радионуклеотидов. Входит в состав зубов, ногтей, волос.
Вместе с фосфором формирует костные ткани.
Р – необходимый компонент мембранных структур.
Mg - входит в состав хлорофилла, пигмента фотосинтеза.
S – входит в состав белков. повышает проницаемость мембран.
O, H, C, N, S, P – биоэлементы клетки, основа белков и нуклеиновых кислот
2).3 группа – это микроэлементы клетки, содержатся в клетке в малых количествах( всего 0,02 % массы клетки)
Zn, Cu, Mn, I , F, Se .- входят в состав биологически активных соединений: ферментов, гормонов, витаминов. Их функции разнообразны.
Zn – входит в состав инсулина, гормона поджелудочной железы,
I – необходимый компонент тироксина – гормона щитовидной железы
I , Se – входят в состав антиоксидантов и предотвращают процессы старения
Mо - влияет на работу устричного аппарата клетки
Mn – компонент некоторых ферментов, т. н. влияет на яйценоскость у кур
Си – входит в состав дыхательного пигмента
F – участвует в образовании костей и эмали зубов
К ультрамикроэлементам относят :Al, Ni, Ag, Au и др. У них высокая биологическая активность Они находятся в клетке в очень малых количествах. Они мало изучены.
3 Неорганические вещества, входящие в состав клетки.
Вода. Самое распространенное неорганическое соединение – вода. Её содержание колеблется в широких пределах: в клетках эмали зубов воды – 10%, в клетках зародыша – 90%, в среднем – 80% массы тела. Роль воды велика.
Молекула воды имеет угловое строение. Диполь – два полюса: положительный и отрицательный. Именно такой характер строения дает возможность воде вступать в реакции с разными веществами. Вода отличный растворитель. Она обеспечивает как приток веществ в клетку, так и удаление из неё продуктов жизнедеятельности, т. как большинство соединений может проникнуть через мембрану только в растворенном виде.
Не менее важна и химическая роль воды. Она, вступая во взаимодействие, образует новые вещества Вода теплорегулятор. При изменении температуры окружающей среды, внутри клетки температура остается практически неизменной. Вода характеризуется:
1.Высокой интенсивностью испарения
2.Полной несжимаемастью и вязкостью
3.Высокой силой поверхностного натяжения
4.) Большая часть неорганических веществ клетки находится в виде солей.
Среди ионов большое значение имеют ионы К+, Na+, Ca 2+– они обеспечивают такое свойство, как раздражимость.
Нерастворимые соли, входят в состав межклеточного вещества, обеспечивая прочность.
5 )Органические вещества, входящие в состав клетки.
Органические соединения составляют 20-30 % массы клетки живого организма.
К ним относят: белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры, и т.д.
В различные типы клеток входит неодинаковое количество органических соединений.
В растительных клетках преобладают углеводы, а в животных больше белков и жиров. Белки выполняют различные функции: одна из важнейших – строительная. Белки участвуют в образовании всех клеточных мембран и органоидов клетки, также внеклеточных структур.
Белки – катализаторы ускоряют химические реакции, протекающие в клетке
Специальные белки выполняют транспортную функцию, которая заключается в присоединении химических элементов и переносе их к различным тканям и органам тела.
Двигательная функция обеспечивается специальными сократительными белками.
Защитная функция
Белки могут служить и одним из источников энергии в клетке. ( При расщеплении 1 гр. Белка выделяется 17,6 кДж энергии.)
В животной клетке углеводов 1-2 %,иногда до 5%.
Углеводы выполняют две основных функции: строительную и энергетическую. (Так например, целлюлоза образует стенку растительных клеток, хитин - строительный компонент наружного скелета членистоногих.)
Крахмал у растений и гликоген у животных откладывается в клетках.
Содержание жира в клетках колеблется от5-15% от массы сухого вещества
Накапливаясь в клетках жировой ткани животных, в семенах и плодах растений, жир служит запасным источником энергии. Функции жиров: строительная, энергетическая.
Нуклеиновые кислоты – важнейшая функция хранение, перенос и передача наследственной информации.
Вывод: В клетках химические элементы находятся в виде ионов, молекул простых и сложных веществ.
У: Давайте с помощью цифрового микроскопа посмотрим результаты работы 3 группы
План выступления 3 группы.
Мы сделали препараты – кожицы чешуи лука, плесневого гриба, человеческого волоса.
И пришли к единому мнению: и кожица лука, и плесневый гриб, и человеческий волос состоят из клеток.
Выводы: 1.Клетки бывают безъядерные и ядерные
2.В многоклеточных организмах клетки разделены на ткани по выполняемым
функциям.
У: Предоставляем слово представителям контрольно – аналитической группы.
План выступления 4 группы.
Давайте вспомним следующие понятия, о которых шла речь на уроке, итак
Атом – это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра
и отрицательно заряженных электронов.
Молекула – это наименьшая электронейтральная замкнутая совокупность атомов
Клетка – структурная и функциональная единица живого.
Органоиды – элементы клетки, которые выполняют определенные функции.
Ион – Положительно или отрицательно заряженная частица.
Прокариоты – клетки, не имеющие ядер.
Эукариоты - ядерные клетки.
Общий вывод:
1.Организмы на Земле состоят из клеток. Клетки имеют сходное строение и химический состав. Это свидетельствует о родстве между организмами и их едином происхождении.
В настоящее время происходит целенаправленное получение клеточных культур в клеточной инженерии (одно из направлений биотехнологии). Современные методы позволяют осуществлять селекцию растений на клеточном уровне
14.06.2004 Станут ли стволовые клетки своего рода источником запчастей, благодаря которому со временем можно будет больные ткани и целые органы заменять здоровыми?
С тех пор, как 5 с половиной лет назад в ведущем американском научном журнале «Science» была опубликована статья о выращенных в лаборатории эмбриональных стволовых клетках человека, жаркие дискуссии вокруг этого направления исследований не утихают. Никакая другая тематика, связанная с биологией и генетикой, не вызывала – по крайней мере, в Германии, – столь сильного общественного резонанса, как проблемы, касающиеся исследования и использования в научных целях человеческих эмбрионов. Связано это, очевидно, с тем, что медицинская целесообразность вступила тут в конфликт с этическими принципами. А между тем, не только учёные, работающие в области генетики, молекулярной биологии и репродуктивной медицины, но и практикующие врачи самых разных специальностей связывают с этим направлением исследований очень большие надежды. Несколько упрощая суть дела, можно сказать, что они рассматривают стволовые клетки как своего рода источник запчастей, благодаря которому со временем можно будет больные ткани и целые органы заменять здоровыми.
Тут, наверное, нелишне будет напомнить, что стволовыми клетками называют клетки, не достигшие в своём развитии стадии дифференцировки, то есть специализации, а значит, способные под воздействием тех или иных факторов превращаться в клетки разных тканей и органов. Наиболее ярко эта способность выражена у эмбриональных стволовых клеток – собственно, именно благодаря их способности трансформироваться в клетки различных типов из эмбриона, состоящего поначалу из совершенно одинаковых
Домашнее задание:
Получите свидетельство
Вход
Интегрированный урок по биологии и химии "Клетка. Химический состав клетки" (1.1 MB)
1
1201
135
Нравится
0
