Разработка урока: Молекулярный уровень жизни: значение и роль в природе

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА №26

Предмет: биология

Класс: 11

УМК (название учебника, автор, год издания): Биология И.Н. Пономарева,

О.А.Корнилова, Т.Е.Лощилина, П.В.Ижевский М.: «Вентана-Граф», 2012

Уровень обучения: базовый

Тема: Молекулярный уровень жизни: значение и роль в природе.

Общее количество часов, отведенное на изучение темы: 1

Место урока в системе уроков по теме: Урок № 1 «Молекулярный уровень жизни»

Цель урока: формирование знаний о молекулярном уровне организации материи, и химическом составе клетки.

Задачи урока:

Образовательные: раскрыть понятие молекулярный уровень, дать общую характеристику молекулярному уровню организации, определить роль изучения молекулярного уровня в биологии.

Воспитательные: формировать интерес к биологии и познанию мира.

Развивающие: продолжить развивать логическое и аналитическое мышление, развивать умения применять теоретические знания на практике.

Планируемые результаты:

Предметные:

Различать уровни организации живой материи. Характеризовать процессы протекающие на молекулярном уровне. Объяснять основные понятия: микро- и макроэлементы; особенности химического состава клетки.

Личностные:

Представление об иерархичности уровней организации живой материи. Осознание важности приобретения знаний в области биологии.

Познавательные:

Умение ориентироваться в системе имеющихся знаний, работать с различными источниками информации, выделять главное в тексте, структурировать учебный материал, составлять план параграфа и оформлять конспект урока в тетради, делать выводы на основе полученной информации.

Регулятивные:

Умение действовать по предложенному плану, анализировать результаты своей деятельности.

Коммуникативные:

Умение воспринимать информацию на слух, строить высказывания в устной и письменной форме.

Техническое обеспечение урока: компьютеры, медиапроектор

Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока (возможны ссылки на интернет-ресурсы): презентация, таблица по общей биологии «Уровни организации живого»

Содержание урока

I. Организационный момент

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

II. Проверка и актуализация знаний

1. Что такое химический элемент?

2. Что называется атомом и молекулой?

3. Какие органические вещества вам известны? (Фронтальная беседа с обучающимися)

III. Изучение нового материала

Какие вещества называются биополимерами? (ответы обучающихся)

Изучая живые организмы, вы узнали, что они состоят из тех же химических элементов, что и неживые. В настоящее время известно более 100 элементов, большинство из них встречается в живых организмах. К самым распространенным в живой природе элементам следует отнести углерод, кислород, водород и азот.

Основой всех органических соединений служит углерод. Он может вступать в связь со многими атомами и их группами, образуя цепочки, различные по химическому составу, строению, длине и форме. Из групп атомов образуются молекулы, а из последних -- сложные химические соединения, различающиеся по строению и функциям. Эти органические соединения, входящие в состав клеток живых организмов, получили название биологические полимеры, или биополимеры.

Вы уже знакомы с уровнями организации живой материи. Как вы думаете, какой уровень можно рассматривать как первичную основу жизни? (ответы обучающихся)

Сегодня мы начинаем изучать новую главу. Изучив материалы главы, вы сумеете охарактеризовать:

· основные свойства молекулярного уровня проявления жизни;

· значение молекулярного структурного уровня организации в живой природе;

· основу матричного принципа процессов биосинтеза;

· основные этапы и значение реакций синтеза и расщепления органических веществ в клетке.

Тема урока: «Молекулярный уровень жизни: значение и роль в природе».

Мы разберем как он устроен и чем представлен.

Как вы думаете, что мы будем изучать на молекулярном уровне?

(Обучающиеся записывают в тетрадь основные сведения с объяснениями учителя).

Любое живое существо, каким бы сложным строением оно ни обладало, состоит из биомолекул -- нуклеиновых кислот, белков и других органических веществ. Начиная с молекулярного уровня проявляются специфические свойства жизни -- обмен веществ и энергии, передача наследственной информации. Молекулярный уровень - это уровень функционирования биологических макромолекул - биополимеров: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, липидов, стероидов.

Молекулярный уровень представлен в организме биологическими молекулами. Все эти молекулы принимают участие в обмене веществ в организме, являются строительным материальном, выполняют различные функции (в том числе сохранение и передача наследственной информации) и дают энергию для жизнедеятельности организма.

Молекулярный уровень состоит из следующих соединений:

1. Макромолекул;

2. Биополимеров;

3. Полимеров;

4. Мономеров;

Макромолекула -- молекула с высокой молекулярной массой, структура которой представляет собой многократные повторения звеньев, образованных из молекул малой молекулярной массы (АТФ, ДНК, хлорофилл). молекулярный материя клетка биосинтез

Биополимеры -- класс полимеров, встречающихся в природе в естественном виде, входящие в состав живых организмов. (белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, лигнин). Биополимеры состоят из схожих звеньев -- мономеров.

Мономер -- это небольшая молекула, которая может образовать химическую связь с другими мономерами и составить полимер.

Полимер - высокомолекулярное вещество, образованное длинными цепями более мелких молекул, называемых мономерами.

(Обучающиеся зарисовывают строение полимеров и мономеров в тетрадь).

Образующие в организме молекулы разделяют на несколько видов:

1. Макроэлементы - это элементы, которые содержатся в организме человека в относительно больших количествах. К ним относятся натрий, кальций, магний, калий, хлор, фосфор, сера, азот, углерод, кислород, водород.

2. Микроэлементы - это элементы, которые содержатся в нашем организме в средних количествах. Группу этих элементов составляют железо, йод, медь, марганец, фтор, алюминий, цинк, кремний, бром, ванадий.

3. Ультраэлементы - это элементы, которые содержаться в организме человека в очень малых количествах. К ним относятся: серебро, свинец, золото, радий, рубидий, уран, ртуть.

Значение молекулярного уровня жизни.

На молекулярном уровне организации живой материи осуществляется важнейший процесс жизни -- превращение лучистой энергии Солнца в химическую, запасаемую в жирах, углеводах и других химических соединениях. Энергия, запасённая в органических веществах в макроэнергетических связях АТФ, становится биологически доступной для всех живых организмов, особенно для гетеротрофов.

На молекулярном структурном уровне жизни происходит включение всевозможных химических элементов Земли в различные химические соединения, участвующие в обменных процессах. Кроме того, именно на этой ступени организации живой материи возникают биологические системы из внутриклеточных элементов (химических веществ), обеспечивающих синтезирование таких сложных и очень значимых молекул живого вещества, из которых затем в клетке образуются важнейшие надмолекулярные структуры: цитоплазма биологическая мембрана, ядро и органоиды. Здесь также появляются биосистемы обеспечения биохимических процессов жизнедеятельности энергией -- преобразования и запасания солнечной энергии, высвобождения запасённой энергии путём расщепления органических веществ.

Какой можно сделать вывод по уроку?

Преобразование солнечной энергии, создание живого вещества, кодирование информации, обеспечение генетической преемственности и устойчивости молекулярных структур в поколениях -- основная роль молекулярного уровня жизни в биосфере.

Физминутка

IV. Закрепление

Самостоятельная работа в тетрадях. Заполнить таблицу «Молекулярный уровень»

Взаимопроверка и показ слайда с ответами

Вопросы к обучающимся:

1. Перечислите известные вам химические элементы, которые входят в состав молекул, имеющихся в клетке.

2. Сравните структурные компоненты молекулярного и клеточного структурных уровней организации жизни.

3. Составьте правильную последовательность уровней организации жизни от молекулярного до биосферного: 1) тканевый; 2) биосферный; 3) популяционный; 4) молекулярный; 5) видовой; 6) органный; 7) клеточный; 8) биоценотический; 9) организменный.

V. Подведение итогов. Рефлексия. Выставление оценок.

Задание на дом: §27, тест по теме «Молекулярный уровень жизни»

Тест по теме: "Молекулярный уровень жизни"

1.Сходство элементарного состава клетки и тел неживой природы свидетельствует…

А - о материальном единстве живой и неживой природы

Б - о зависимости живой природы от неживой

В - о изменении живой природы под влиянием факторов среды

Г - о их сложном химическом составе

2.На каком уровне организации жизни существует сходство между органическим миром и неживой природой?

А - на тканевом

Б - на молекулярном

В - на клеточном

Г - на атомном

3.Необходимим для всех химических реакций веществом в клетке, играющим роль растворителя большинства веществ, является…

А - поленуклеотид

Б - полипептид

В - вода

Г - полисахарид

4.Вода составляет значительную часть клетки, она…

А - регулирует процессы жизнедеятельности

Б - обеспечивает клетку энергией

В - придает клетке упругость

Г - способствует делению клетки

5.Какую долю в среднем составляет в клетке вода?

А - 80% В - 1% Б - 20%

6.Вещества, хорошо растворимые в воде называются:

А - гидрофильные В - амфифильные Б - гидрофобные

7.Какие ионы обеспечивают проницаемость клеточных мембран?

А - Ca²⁺ Б - Na⁺ K⁺ Cl^- В - Zn²⁺ Г- Mg²⁺

8.В состав какого жизненно важного соединения входит железо?

А - хлорофилла Б - гемоглобина В - ДНК Г - РНК

9.Какое химическое соединение играет большую роль в поддержании осмотического давления в клетке?

А - белок Б - АТФ В - NaCl Г - Жир

10.Как называется органическое вещество, в молекулах которого содержатся атомы С,О,Н, выполняющее энергетическую и строительную функцию?

А - нуклеиновая кислота Б - углевод В - белок Г - АТФ

11.Какие углеводы относятся к полимерам?

А - моносахариды Б - дисахариды В - полисахариды

12.К группе моносахаридов относят:

А - глюкозу Б - сахарозу В - целлюлозу

13.Какие из углеводов нерастворимы в воде?

А - глюкоза, фруктоза Б - рибоза, дезоксирибоза В - крахмал

14.Какие полисахариды характерны для живой клетки?

А - целлюлоза Б - крахмал В - гликоген, хитин

15.Молекулы жиров образуются:

А - из глицерина, высших карбоновых кислот В - из глюкозы

Б - из аминокислот, воды Г - из этилового спирта, высших карбоновых кислот

16.Жиры выполняют в клетке функцию:

А - транспортную В - энергетическую

Б - каталитическую Г - информационную

17.К каким соединениям по отношению к воде относятся липиды?

А - гидрофильным Б - гидрофобным

Ответы:

1.1-а

1.2-г

1.3-в

1.4-в

1.5-а

1.6-а

1.7-б

1.8-б

1.9-в

1.10-б

1.11-в

1.12-а

1.13-в

1.14-в

1.15-а

1.16-в

1.17-б