Тема урока: «Химический состав клетки» Цель урока: сформировать первичное представление о химическом составе клетки на примере органов растения. Задачи урока: - познакомить учащихся с химическим составом клеток; - сформировать понятия «неорганические вещества», и раскрыть их роль в клетке; - сформировать понятия «органические вещества», и раскрыть их роль в клетке; Планируемые результаты обучения: Предметные: учащиеся знакомятся с химическим составом клетки, с неорганическими и органическими веществами и их ролью в клетке. Метапредметные: учащиеся учатся доказывать единство живой природы на основании установления сходства химического состава клеток. Личностные: интерес к изучению ранее незнакомых объектов живой природы и проведение простейших исследований способствуют формированию у учащихся мотивации к познанию нового. Основные понятия урока: неорганические и органические вещества, вода, белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. Деятельность учащихся: знакомство с химическим составом клетки, наблюдение за опытами, демонстрируемыми учителем, и обсуждение их результатов; работа с текстом и иллюстрациями учебника, сотрудничество с одноклассниками при работе и обсуждении результатов работы на уроке. Ход урока I. Организационный момент Учитель вместе с учениками формулирует основные цели и задачи урока. Здравствуйте ребята. Сегодня нам предстоит изучить очень интересную тему из курса биологии 5 класса. II. Актуализация знаний. Послушайте стихотворение, которое поможет нам сформулировать тему сегодняшнего урока. На нашей планете от края до края Природа повсюду тебя окружает. Тела ее массу загадок таят Из атомов разных веществ состоят. Лед, облака и капли росы – Они состоят из обычной воды Горы, песок и друзы кристаллов Они состоят из простых минералов. Растения тоже загадку хранят Хотите узнать, из чего состоят? Их корень и листья, плоды, семена Раскроют нам тайну состава сполна. /Тумбаева Т.Ю. / Вы уже догадались о чём пойдёт речь? Действительно, в стихотворении говориться о веществах, которые входят в состав растений. Наука, которая изучает разнообразные вещества и их превращения называется химия. Вы уже знаете, что все живые организмы состоят из клеток. Так какова же тема сегодняшнего урока? Догадались? Химический состав клетки. Сегодня на уроке вы узнаете: o каков химический состав клетки o о роли органических и неорганических веществ в жизнедеятельности клетки научитесь определять органические и неорганические вещества в клетках растений с помощью опытов. Можем ли мы исследовать растение на предмет химического состава и поставить знак равенства? Если в растении мы докажем наличие веществ, то значит они присутствуют и в клетке. Таким образом, объектом нашего исследования будет являться органы растений. III. Изучение нового материала. Мы с вами говорили о том, что все живое на Земле имеет клеточное строение, и что их клетки имеют сходное строение. Оказывается кроме сходства в строении, для всех клеток характерен и сходный химический состав. Сходство состава указывает на общность живой и неживой природы. Химические элементы, из которых состоят организмы, входят и в состав объектов неживой природы. Таким образом, живая и неживая природа взаимосвязаны. Вещества, из которых состоят клетки очень разнообразны. Из 110, имеющихся в природе химических элементов в составе клеток можно найти 80. Но большинство этих элементов встречается в виде химических соединений или химических веществ. В клетках больше всего содержится таких химических элементов, как углерод, водород, кислород и азот. Вместе они составляют до 98% массы клетки. Около 2% массы клетки приходится на следующие восемь элементов: калий, натрий, кальций, хлор, магний, железо, фосфор и серу. Остальные химические элементы содержатся в клетках в очень малых количествах. Примерное соотношение химических элементов в клетке показано на схеме: Химические элементы, соединяясь между собой, образуют неорганические и органические вещества. Химические вещества клетки неорганические вещества органические вещества Неорганические вещества клетки — это вода и минеральные соли. Больше всего в клетке содержится воды (от 40 до 95% её общей массы). Вода придаёт клетке упругость, определяет её форму, участвует в обмене веществ. Чем выше интенсивность обмена веществ в той или иной клетке, тем больше в ней содержится воды. Для того чтобы измерить количество воды в растении, проведем опыт: возьмем свежие листья капусты или шпината взвесим их на электронных весах, затем высушим, после чего снова взвесим. Если посчитать разницу и выразить ее в процентах, получится, что листья шпината содержали почти 90 % воды. Если проделать тот же опыт с веточками сирени или березы, получится, что они содержат около 40—50 % воды. Минеральные соли составляют всего около 1 – 1,5% массы клетки, но значение их очень велико. Они необходимы для нормального обмена веществ между клеткой и окружающей средой, входят в состав межклеточного вещества. Давайте вернемся к высушенному листу шпината, и попробуем определить в нем количество неорганических веществ. Если сжечь высушенный лист, то в нем сгорят органические вещества, а останется зола, то есть минеральные вещества. Масса золы составит всего 10% от массы сухого вещества листа. Зола содержит соли Калия Магния Кальция Фосфора Серы Железа Цинка Марганца и множество других элементов. Некоторые растения способны активно накапливать различные минеральные вещества. Например, морские водоросли активно накапливают йод, поэтому людям, испытывающим недостаток этого элемента, рекомендуют есть морскую капусту. Итак, подведем итог вышесказанному: растения и их клетки состоят из Химические вещества клетки неорганические вещества органические вещества вода минер. соли Пожалуйста прочитайте это словосочетание… «Белки в клетке» Представили себе примерно такую картину? А ведь теперь вы можете прочитать эти слова по-другому «Белки в клетке» А ведь теперь вы можете прочитать эти слова по другому «Белки в клетке» Кто посадил белки в клетку? Почему в клетку? О чем идет речь? Какие еще вещества находятся в клетке? На эти вопросы нам предстоит ответить. Органические вещества — сложные соединения. Они входят в состав всех живых организмов. Сначала считали, что органические вещества образуют только живые организмы, поэтому их и назвали органическими. Давайте познакомимся с ними. Органические вещества - вещества, состоящие из углерода, водорода, кислорода и азота. Эти вещества содержатся или производятся живыми организмами. К этим веществам относят белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты Их насчитывается около 10 миллионов. Как вы думаете, каких веществ в клетках больше органических или неорганических? А кто из вас прав, мы сейчас узнаем. Вспомните опыт с сжигание листа шпината. После горения останется зола, ее образуется мало, она легкая. Зола состоит из минеральных веществ, которые содержались в клетках растений. При горении сгорели только органические вещества. А минеральных веществ осталось всего 10% от массы. Следовательно, правы из вас оказались те, кто считал, что органических веществ в клетках больше, чем неорганических. Белки могут составлять до 50 % сухой массы клетки. Какие ассоциации вызывает у вас слово «белок»? яичный белок. Совершенно верно, но яичный белок — белок животного происхождения. Белки — очень сложные соединения, которые участвуют в формировании ядра, цитоплазмы клетки, ее органоидов. Белки есть во всех органах растения, но больше всего белка содержат различные семена. Например, в семенах некоторых бобовых растений белков содержится практически столько же, сколько и в мясе, а в некоторых случаях даже больше. Все дело в том, что в семенах белки откладываются про запас, как питание для будущего молодого растения. Растительные белки очень важны для полноценного питания человека, особенно для молодого развивающегося организма, а также для людей, которые по каким-либо причинам не едят мясной пищи. Для того чтобы обнаружить белки в растительных клетках, проведем опыт: в марлевый мешочек поместим пшеничную муку и промоем в стакане с водой, вода станет мутной, а в мешочке останется клейкая масса. Это пшеничный белок – клейковина или глютен. Он выполняет запасающую функцию. Углеводы тоже играют немаловажную роль в строении растения. У растений углеводы чаще всего встречаются в виде крахмала, сахара, клетчатки. Основная роль углеводов энергетическая, но они так же выполняют и строительную функцию: целлюлоза в составе клеточной стенки ни что иное, как углеводы. В старом картофеле он может составлять до 80 массы клубня. Много его и в муке. Так же он может откладываться и в корнях, клубнях, стволах деревьев, в плодах некоторых растений, например, банана. Вернемся к опыту. Чтобы определить из-за чего вода в стакане помутнела, добавим в него капельку раствора йода, наблюдаем сине-фиолетовое окрашивание, так йодом окрашивается крахмал, запасной нерастворимый углевод растений. Точно таким же способом с помощью йода можно обнаружить крахмал в клубнях картофеля. Важно, чтобы учащиеся после просмотра демонстрации опытов обсудили в группе их результаты и самостоятельно сделали выводы. Желательно, чтобы лабораторную работу «Обнаружение органических веществ в растениях» учащиеся выполнили самостоятельно. Сахара в различных частях растения мы с вами обнаружим и без химических реакций — на вкус. Сахара могут содержаться в корнях, например, корни моркови и свеклы — сладкие. Но чаще всего мы обнаруживаем сахара в различных плодах растений: арбузе, дыне, яблоках, грушах, винограде и т. д. А откуда берется сахар, который мы кладем в чай? (Дети отвечают.) Его добывают из сахарной свеклы или из сахарного тростника. Эти растения крайне богаты сахарами. Клетчатка, или целлюлоза, придает прочность и упругость различным частям растений. Целлюлоза содержится в стенках растительных клеток. Клетчатка присутствует только в растительных клетках. Это одно из отличий растительных клеток от животных. Именно целлюлозу мы используем при строительстве из дерева, при изготовлении бумаги, тканей из хлопка и льна. Жиры в клетках растений так же, как и углеводы служат запасным источником энергии, входят в состав клеточных мембран, ядерных оболочек, часто откладываются про запас. Все вы знаете о том, какое значение жиры имеют для животных. Например, верблюд способен накапливать жиры в своих горбах, а потом в течение длительного времени не есть и не пить, расходуя эти запасы. Что же мы с вами привыкли подразумевать под словосочетанием «растительное масло»? Чаще всего мы имеем в виду подсолнечное масло. Масло выжимают также из льна, оливы, сои, хлопчатника, арахиса и т. д. А в каких частях растений накапливаются жиры? Конечно больше всего жиров накапливается в семенах растений. Вспомните, из каких частей подсолнечника выжимают масло? из семян. А как вы думаете, почему жиры находятся именно в семенах растений? Потому же, почему и белки: чтобы обеспечить энергией молодое растение. Давайте проведем опыт: возьмем семечку подсолнечника, очистим ее и сильно прижмем к листу белой бумаги. На этом месте образуется жирное пятно, следовательно, семена подсолнечника богаты жирами. Нуклеиновые кислоты (от лат. «нуклеус» — ядро) расположены в ядре клетки, входят в состав хромосом, ответственны за передачу наследственных признаков от родителей к потомкам, а также за хранение наследственной информации. Кроме того, участвуют в биосинтезе (производстве) белка. Давайте вспомним, из каких химических веществ состоят растения и соответственно их клетки? Химические вещества клетки неорганические вещества органические вещества вода минер. соли углеводы жиры белки нуклеиновые кислоты IV. Закрепление знаний. 1. Проверка правильности выполнения заданий учащимися. 2. Фронтальная беседа по вопросам. 1. Какую роль в клетке играет вода? 2. Какую роль в клетке играют минеральные соли? 3. Каково значение органических веществ в клетке? V. Подведение итога. Сегодня мы узнали о том, что: Химические элементы, из которых состоят организмы, входят и в состав объектов неживой природы. Таким образом, живая и неживая природа взаимосвязаны. Кроме сходства в строении, для всех клеток характерен и сходный химический состав. Сходство состава указывает на общность живой и неживой природы. Клетки состоят из органических и неорганических веществ. К неорганическим веществам относят воду и минеральные соли. Органическими веществами в клетках являются белки, углеводы, жиры и нуклеиновые кислоты. Органические вещества очень важны для растения, но и без неорганических веществ клетка и организм в целом не сможет существовать. VI. Домашнее задание. Прочитать параграф 7, рабочая тетрадь № 6. На выбор: 1.Изучите этикетки продуктов питания растительного происхождения и найдите информацию о содержании белков, жиров и углеводов. Выясните, какие продукты наиболее богаты этими веществами. Результаты исследования запишите в тетрадь. 2. Используя ресурсы Интернета или дополнительную литературу, проведите исследование и сделайте краткое сообщение о том, какие растения используют люди в разных странах для производства сахара, кроме сахарного тростника и сахарной свеклы?
