Хід уроку

Етапи

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП II. Перевірка домашнього завдання

1.Чи можна сказати, що мікроелементи менш важливі для клі­тини, ніж макроелементи?

2.Чому співвідношення елементів у земній корі й у живих організмах різне? Чи могло воно бути однаковим ? Чи всі елементи, що входять до складу живих організмів, беруть участь у процесах життєдіяльності?

3.Які елементи зустрічаються в живих організмах в найбільших кількостях і чому?

4.Які хімічні елементи називають органогенними? Що станеться з клітиною при втраті більшої частини води? Як впливає нестача якого-небудь потрібного елемента в клітині і організмі на їх життєдіяльність? Наведіть приклади з курсу фізіології людини.

5.Чим обумовлені біологічні функції води? Могла б вона виконувати ці функції при іншій будові молекули води?

III.  АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ І МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Бесіда

1.Які сполуки називаються органічними? Чим вони відрізняють­ся від неорганічних?

2.Чи можуть органічні сполуки зустрічатися поза організмами? Чи можуть органічні сполуки утворюватися поза організмами? Як ви гадаєте, чому до складу органічних сполук обов'язково включені атоми Карбону?

3.Чи повинен біолог розумітися на тому, як упорядковані органічні сполуки?

Саме органічні сполуки визначають усі функції живих організмів, і їх вивчення для біологів є вкрай необхідним.

IV.      ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Поняття про органічні сполуки

Органічні речовини – це сполуки Карбону з іншими елементами, що виникли в живих істотах або є продуктами їхньої життєдіяльності. Органічні сполуки присутні в атмосфері, поверхневих і підземних водах, осадах, ґрунтах і гірських породах. У складі органічних сполук переважають органогенні хімічні елементи (Гідроген, Оксиген, Нітроген і Карбон). Ковалентно зв’язані атоми Карбону утворюють ланцюжки або ряди кілець(так званий скелет молекули). До складу клітин входять різні органічні сполуки:

ліпіди, вуглеводи, білки, нуклеїнові кислоти тощо. Їхні молекули можуть мати високу молекулярну масу. Зокрема, молекулярна маса більшості білків становить від 6000 до 1 000 000, деяких нуклеїнових кислот – сягає кількох мільярдів дальтонів (1 дальтон відповідає 1/12 атомної маси ізотопу карбону тобто 1,67•10-24г. Високомолекулярні органічні сполуки можуть складатися з великої кількості однакових чи різних за хімічною будовою ланок (простих молекул – мономерів). Такі сполуки називають біополімерами,або макромолекулами. Наприклад, молекули білків складаються із залишків амінокислот, нуклеїнових кислот – з нуклеотидів, а складних вуглеводів (полісахаридів) – з моносахаридів (див. таблицю 7.1).

Основні типи органічних сполук, що входять до складу організмів

Біологічно активні речовини(органічні речовини – ферменти, гормони, вітаміни, деякі отрути тощо) впливають на процеси обміну речовин і перетворення енергії загалом або на окремі їхні ланки. Багато з них здійснюють гуморальну регуляцію процесів життєдіяльності різноманітних істот. Отже, запам’ятайте: органічними сполуками називають речовини, утворені атомами Карбону, між якими встановлюються міцні ковалентні зв’язки. Уміст органічних сполук у клітинах становить в середньому 20–30 %. Огляд основних класів органічних сполук почнемо з ліпідів. Ліпіди – переважно гідрофобні органічні сполуки, які розчиняються в неполярних речовинах (естері, хлороформі, ацетоні та ін.). Молекулярна маса ліпідів зазвичай становить 50–1500. Більшість ліпідів – похідні вищих жирних кислот, спиртів або альдегідів. Різноманітність ліпідів. Серед ліпідів розрізняють прості та складні. До простих ліпідів належать речовини, які побудовані зі сполучених між собою залишків жирних кислот (або альдегідів) і спиртів, наприклад жири та воски. Складні ліпіди– сполуки, утворені внаслідок взаємодії молекул простих ліпідів з іншими речовинами. До них належать ліпопротеїди(сполуки ліпідів і білків), гліколіпіди (ліпідів і вуглеводів), фосфоліпіди(ліпідів і ортофосфатної кислоти). Жири – складні естери, утворені триатомним спиртом гліцерином і трьома залишками жирних кислот. Вони відкладаються у вигляді жирових включень у рослинних і тваринних клітинах. Підвищений вміст жирів (до90 %) характерний для клітин нирок, підшкірної клітковини, жовтого тіла членистоногих. У деяких рослин (соняшника, волоського горіха, маслин тощо) жирів багато в насінні та плодах. Воски виконують здебільшого захисну функцію. У ссавців віск виділяють лоєві залози шкіри: вони надають шкірі еластичності і зменшують зношення волосяного покриву. У птахів віск секретує куприкова залоза, розташована над основою хвоста. Її секрет надає пір’яному покриву водовідштовхувальних властивостей (пригадайте: ця залоза добре розвинена саме у водоплавних птахів). Восковий шар вкриває листки наземних рослин і поверхню зовнішнього скелета членистоногих – мешканців суходолу, запобігаючи надлишковому випаровуванню води з поверхні тіла. Добре розвинені восковидільні залози, розташовані в черевці медоносних бджіл-робітниць. Як ви пам’ятаєте, з воску бджоли будують стільники (мал. 7.1). Віск широко використовують у медицині, промисловості та інших сферах діяльності людини. Ще одна важлива група ліпідів – гідрофобні спирти стероїди. Карбоновий ланцюжок стероїдів утворює декілька кілець, тому вони належать до так званих циклічних органічних сполук. Стероїдну природу, зокрема, мають статеві гормони людини – естрогени (жіночі) та андрогени (чоловічі), а також гормони надниркових залоз (кортикостероїди) (мал. 7.2, 1). Один з найвідоміших стероїдів – холестерин. В організмі ссавців і людини він слугує попередником під час синтезу статевих гормонів. У плазмі крові холестерин перебуває у вигляді складних естерів з жирними кислотами, які він транспортує. Холестерин синтезують клітини печінки; Мал. 7.1. Воски вкривають поверхню плодів і входять до складу кутикули листків (1); з восків медоносна бджола будує стільники (2) Мал. 7.2. Стероїди. 1 – статеві гормони: жіночий – естроген (а) та чоловічий – тестостерон (б) – впливають на формування вторинних статевих ознак (зверніть увагу на яскравий хвіст самця); 2 – холестерин

він входить до складу жовчі (мал. 7.2, 2). Разом з тим ця сполука потрапляє в організм і з жирною їжею. Надлишок холестерину внаслідок неправильного харчування або підвищеної функції печінки порушує нормаль не функціонування організму людини.

Функції ліпідів. Одна з найважливіших функцій ліпідів – енергетична. У разі повного розщеплення 1 г жирів виділяється 38,9 кДж енергії – удвічі більше, ніж за повного розщеплення аналогічної кількості вуглеводів або білків.

Не менш важлива будівельна, або структурна, функція. Так, фосфоліпіди є важливою складовою клітинних мембран (мал. 7.3, 7.4), жири входять до складу захисної мієлінової оболонки нервових волокон тощо. Резервна функція полягає в тому, що ліпіди містяться в цитоплазмі клітин у вигляді включень (наприклад, клітини жирової тканини, насіння соняшника тощо). Запаси жирів організми використовують як резервні поживні речовини та як джерело метаболічної води: при окисненні 1 г жирів утворюється майже 1,1 г води. Жирові включення підвищують плавучість дрібних одноклітинних організмів (наприклад, радіолярій, що мешкають у товщі води).Завдяки запасам жиру деякі тварини протягом певного часу можуть існувати без надходження води ззовні. Наприклад, верблюди в пустелі витримують без води до 16 діб; ведмеді, бабаки та інші тварини під час сплячки не споживають води понад два місяці. Запаси жиру в організмі можуть виконувати й захисну функцію. Зокрема, вони захищають внутрішні органи від механічних ушкоджень. Наприклад, нирки людини і ссавців укриті пружним жировим шаром. Накопичуючись у підшкірній жировій клітковині тварин – мешканців територій з прохолодним кліматом (китів, тюленів, пінгвінів та ін.), жири захищають організм від дії різких змін температури (теплоізоляційна функція). Так, у синього кита шар жиру в підшкірній клітковині може перевищувати 50 см. Ця функція жирів визначається їхньою низькою теплопровідністю. Раніше ми згадували про захисні властивості восків, пов’язані з їхньою гідрофобністю. Важлива і регуляторна функція ліпідів. Ви пам’ятаєте, що ліпідну природу мають деякі біологічно активні речовини: стероїдні гормони,вітаміни групи D. Вони беруть участь у регуляції життєвих функцій Мал. 7.3. Будова фосфоліпідів Мал. 7.4. Розташування фосфоліпідів

Функції ліпідів:
1) Енергетична (у разі повного окислення 1 г. жирів до вуглекислого газу і води виділяється 38,9 кДж енергії).
2) Будівельна (складова) - основна складова клітинних мембран.
3) Захисна - механічний захист від ударів, тепло- і гідроізоляція.
4) Запасаюча - підшкірний жир у ссавців, “жирове тіло” у комах.
5) Джерело ендогенної води (100 г - 105 г води).

Функції вуглеводів:
1) Енергетична - при розщепленні 1 г вивільняється 17,2 кДж енергії.
2) Будівельна (структурна) - компонент клітинних мембран.
3) Опорна - хітин є компонентом зовнішнього скелета членистоногих та клітинних стінок деяких грибів і водоростей, а також целюлоза є компонентом клітинних стінок у рослин.
4) Запасаюча - крохмаль у рослин, глікоген у тварин.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ, СИСТЕМАТИЗАЦІЯ І КОНТРОЛЬ НАВЧАЛЬНИХ ДОСЯГНЕНЬ УЧНІВ

Написання біологічного диктанту.
Закінчить твердження.
1. Органогенні елементи - це (С, Н, О, N).
2. Як називається складові частини біополімерів - мономери.
3. Складовим компонентом нуклеїнових кислот – є нуклеотиди
4. Основні зв'язки в органічних молекулах - ковалентні.
5. Білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти це - органічні речовини.
6. Високомолекулярні сполуки - біополімери.
7. Ліпіди розчиняються у розчинниках - неполярних.
8. Найважливіша функція ліпідів - енергетична.
9. Ліпіди розчиняються у(приклад) - ацетон, хлороформ.
10. Нерозчинні у воді речовини - гідрофобні.
11. Мономери воску - Залишки одноатомних спиртів і жирних кислот моносахариди.

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Вивчити матеріал підручника § 5, 6. Запитання в кінці параграфа, підготуватися до лабораторної роботи