3.3. Использование материалов исследования в школе

Материалы исследования можно использовать в школе при изучении курса «Общая биология». В разделе «Химический состав клетки» в 10 классе при изучении тем «Энергетический обмен - катаболизм. Этапы энергетического обмена» и «Биологические полимеры». Ниже представлены конспекты этих уроков. Уридинтрифосфорную кислоту (УТФ) в школьном курсе биологии не рассматривают, но рассматривают АТФ. При изучении тем «Энергетический обмен - катаболизм. Этапы энергетического обмена» и «Биологические полимеры» можно включить данные экспериментов по УТФ.

Экспериментальный материал можно также использовать в курсе «Биология человека» в разделе «Транспорт веществ», в параграфе «Работа и регуляция сердца» ( по Сонину Н.И.). Следует дополнить* что УТФ, являясь сигнальной молекулой влияет на деятельность сердечно-сосудистой системы,

Урок биологии в 10 классе

План-конспект урока

Тема: Энергетический обмен - катаболизм. Этапы энергетического обмена

Цель:Этапы синтеза АТФ

Задачи:

Образовательные: Сформировать у учащихся представление о значении

АТФ в организме и познакомить с этапами синтеза АТФ.

Развивающие: Развивать умение работы с учебником, развивать умение

мыслить, обобщать и систематизировать знания. Продолжить формирование

общеучебных умений сравнивать, выделять главное, делать выводы.

Воспитательные: Продолжить формирование научного мировоззрения для

восприятия целостной картины мира.

Форма: урок

Тип: урок усвоения новых знаний

Опорные знания: фотосинтез, дыхание, лизосомы, нуклеотид, урацил,

фосфорная кислота, метаболизм, комплементарность, дезоксирибоза, аденин,

рибоза, катаболизм

Новые знания: этапы синтеза АТФ

Методы:

1) объяснительно-иллюстративный

2) репродуктивный

3) частично-поисковый

Оборудование: таблицы со строением АТФ, ДНК, РНК. Литература:

1. Калинина А.А. универсальные поурочные разработки по биологии, б класс. - 2-е изд. - М.: ВАКО, 2007. - 352 с.

2. Мамонтов С.Г. Биология для школьников старших классов и поступающих в вузы. Учеб. пособие. - 7-е изд. стереотип. - М.: Дрофа, 2004.-544 с.

3. Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений/Д.К. Беляев, П.М. Бородин, Н.Н. Воронцов и др.; Под ред. Д.К. Беляева, Г.М. Дымшица. - 4-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 2004. - 304 с.

4. Общая биология: Учеб для 10-11 кл. общеобразоват. учеб.заведениЙ/ В.Б.Захаров, С.Г.Мамонтов, Н.И.Сонин - 4-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2001.-624 с.

Ход урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1. Орг.момент. - Здравствуйте. Кто сегодня дежурный? Кто в классе отсутствует? 2. Сообщение темы и цели урока. Тема урока - Биологические полимеры. ДНК-молекула наследственности, и история её изучения. РНК, информационные, транспортные, рибосомальные. АТФ и другие органические соединения клетки. 3. Мотивация. Имеется большое число исследований, посвященных возможному применению УТФ и АТФ в клинике нервных болезней, в частности при инсультах, нейродегенеративных заболеваниях (болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона), болевом синдроме, при нарушениях зрения и слуха. Ведь АТФ и УТФ являются сигнальными молекулами для некоторых типов рецепторов, и влияют на процессы, происходящие в клетке. Поэтому важно рассмотреть и знать строение АТФ и УТФ. 4. Актуализация опорных знаний. 1)Расскажите о строении молекулы белка. 2)Дайте характеристику структурам белка. Э)Что такое денатурация? Как называется обратный процесс денатурации. 4)Какие функции выполняют белки в клетке и целом организме. Мини-тест: 1. В организме человека незаменимые аминокислоты: а) синтезируются в самих клетках; б) поступают вместе с пищей; в) поступают вместе с витаминами; г) поступают всеми указанными путями; 2. Из аминокислот не состоит: а) гемоглобин; б) инсулин; в) гликоген; г) альбумин; 3. Укажите пептидную связь между атомами: а) -С-М-; б) -С-Н; в) -С=О-; г) -0-Н; 4. Отторжению органов и тканей при их пересадке от одного организма другому способствуют: а) транспортные белки; б) ферменты; в) иммуноглобулины; г) строительные белки; 5. Выберите из предложенных термин, соответствующий по смыслу термину «полимер» а) радикал; б) нуклеотид; в) белок; г) мономер; 5. Первичное восприятие и осознание нового материала. В клетках организмов присутствуют два вида нуклеиновых кислот: (ДНК), (РНК). Их название происходит от латинского слова «нуклеус», что переводится как ядро. Они впервые были обнаружены в ядрах клеток. Нуклеиновые кислоты относят к биополимерам, мономерами которых служат нукяеотмЫ. Нуклеотид это химическое соединение остатков трёх веществ: азотистого основания, углевода Кратко записывают со слов учителя. и фосфорной кислоты. Рассмотрим состав РНК. В каждый нуклеотид, входящий в состав РНК: - в качестве углевода входит пятиуглеродный сахар рибоза; -остаток фосфорной кислоты; -одно из четырёх азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц), урацил (У). Молекула РНК одноцепочечная (известны и двухцепочечные РНК, встречающиеся у некоторых вирусов). В молекуле РНК к углеводу рибозе с одной стороны присоединено азотистое основание, а с другой остаток фосфорной кислоты. Нуклеотиды, соединяясь между собой, образуют цепи. Скелет такой цепи образуют чередующиеся остатки углевода и фосфорной кислоты, а боковые группы цепи это чередующиеся азотистые основания. В клетках существуют три типа РНК: и-РНК состоит из 300-30000 нуклеотидов и составляет примерно 5% от всей РНК, содержащейся в клетке. Она представляет собой копию определённого участка ДНК (гена). Этот вид РНК выполняет роль переносчика генетической информации от ДНК к месту синтеза белка (в рибосомы) и непосредственно участвует в сборке его молекулы. 2) т-РНК состоит из 75-85 нуклеотидов и составляет до 10% от всей РНК клетки. Молекулы т-РНК транспортируют аминокислоты из цитоплазмы в рибосомы. 3) р-РНК) состоит из 3-5 тыс. нуклеотидов. Это основанная часть РНК клетки, которая составляет 85%. Этот вид РНК содержится в рибосомах. Нуклеотиды, входящие в состав ДНК, содержат: в качестве углевода пятиуглеродный сахар дезоксирибоза; остаток фосфорной кислоты; одно из четырёх азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц), тимин (Т). В отличие от РНК молекула ДНК представляет собой структуру, состоящую из двух цепочек, которые соединены между собой водородными связями. Эту структуру называют двойной спиралью. Образование такой цепи происходит при «стыковке» азотистых оснований одной цепи с азотистыми основания другой. В расположении стыкующихся нуклеотидов имеется важная закономерность: против А одной цепи всегда располагается Т другой, а против Г находится Ц. Эти пары называют комплементарными. Поэтому если известен порядок чередования нуклеотидов в одной цепи, то по яринцыяу клмллбмеши(%рнос»ш можно определить порядок нуклеотидов в другой. Такое сочетание нуклеотидов обеспечивает одинаковое расстояние между цепями по всей длине двойной спирали и образование максимального числа водородных связей между противолежащими основаниями. Структура молекулы ДНК была впервые расшифрована Дж. Уотсоном и Ф. Криком в 1953г. Порядок расположения нуклеотидов в ДНК определяет порядок расположения аминокислот в белке (первичную структуру). Белки определяют свойства клетки и организма в целом. В ДНК хранится информация об эти свойствах и передается из поколения в поколения. Следовательно, роль ДНК заключается в хранении, воспроизведении и передаче генетической информации. ДНК находится в ядре клетки (большая часть), митохондриях и хлоропластах. Помимо уже изученных нами органических веществ в состав клетки входит ряд других органических веществ. Условно их разделим на конечные и промежуточные продукты синтеза и распада. К конечным можно отнести соединения, которые служат мономерами для синтеза биополимеров. Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) - обязательный компонент любой живой клетки. АТФ - это мононуклеотид (состоит из: аденина, рибозы, трех остатков фосфорной кислоты, которые соединены между собой макроэргическими связями). При расщеплении АТФ выделяется энергия. АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорная кислота). АТФ -единый универсальный источник энергии для клеточных реакций. б* Осмысление внутренних закономерностей в процессе мыслительной деятельности. Составьте формулу АТФ, УТФ. В последние десятилетия показано, что АТФ и УТФ выполняют роль сигнальных молекул, осуществляют передачу возбуждения с одной клетки на другую. В настоящее время известно, что УТФ, как и АТФ находится в везикулах вместе с основным медиатором и участвует в передаче нервных импульсов. Более того, установлено, что на поверхности клеток практически всех тканей имеются специальные рецепторы, через которые аденозин, АТФ и УТФ способны влиять на многие внутриклеточные процессы. Поэтому возможно применение АТФ и УТФ для лечения заболеваний сердечно¬сосудистой и дыхательной систем, диабетов, воспалительных и опухолевых процессов. 7. Обобщение и систематизация изученных на уроке понятий. Учащимся предлагается решить задачу. 1. Дан участок правой цепи ДНК. Постройте фрагмент белка зашифрованного в левой цепи гена: Т-Т-Ц-Т-Ц-А-Ц-Г-Ц-А-А-А-Г-Т-Ц Т-Т-Ц-Т-Ц-А-Ц-Г-Ц-А-А-А-Г-Т-Ц А-А-Г-А-Г-Т-Г-Ц-Г-Т -Т-Т-Ц-А-Г 2. Найдите ошибки в молекуле РНК: А-У-Т-Г-Ц-У-А-У-Т-Ц. -В чём отличие молекулы ДНК от молекулы РНК? -Почему нуклеиновые кислоты относят к биополимерам? -Какие виды РНК вам известны? Итак, нуклеиновые кислоты хранят, воспроизводят и передают наследственную информацию. Кроме белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот в клетке содержится ряд других органических веществ: витамины, гормоны, АТФ. 8. Подведение итогов урока. Оценка работы класса, отдельных учеников. Учитель оценивает работу всех учеников, 9. Домашнее задание.

-Приветствуют учителя. -Записывают тему урока. Пока учитель поводит фронтальный опрос, 2 ученика работают у доски с карточками. Потом проверяют все вместе. Отвечают на вопросы теста. Ответы: 16,2в, За, 4в, 5в. Слушают и записывают.