Цели урока: 1. Выяснить как классифицируются химические элементы клетки и их роль в живых организмах. 2. Рассмотреть особенности строения молекул воды в связи с ее важнейшей ролью в жизнедеятельности клетки. 3. Раскрыть роль катионов и анионов в жизнедеятельности клетки.

План урока 1. Актуализация знаний. 2. Классификация и содержание химических элементов в клетке. 3. Строение, свойства и биологическая роль воды в клетке. 4. Значение минеральных солей в жизнедеятельности клетки. 5. Выводы. Проверка знаний. 6. Рефлексия.

Элементы, входящие в состав клетки Макроэлементы 99% всей массы клетки O, C, H, N, S, P, K, Mg, Na, Ca, Fe, Cl. Микроэлементы ионы тяжелых металлов, входящих в состав ферментов, гормонов 0,0001% Cu, Zn, I, F. Ультрамикро- элементы концентрация в клетке 0,000001% Au, Ra, Cs, Be, U, Hg, Se. Вопрос. Используя материал учебника, скажите, какова роль элементов в клетке?

Функции химических элементов в клеткеЭлемент Функция Функция 1) О, Н Входят в состав воды; а) среда для протекания биохимических реакций; б) донор электронов при фотосинтезе; в) обуславливает рН среды; г) транспорт веществ; д) универсальный растворитель; е) теплопроводность, теплоемкость. 2) С, О, Н, N входят в состав белков, жиров, липидов, нуклеиновых кислот, полисахаридов. 3) K, Na, Cl проводят нервные импульсы. 4) Ca компонент костей, зубов, необходим для мышечного сокращения, компонент свертывания крови, посредник в механизме действия гормонов. 5) Mg структурный компонент хлорофилла, поддерживает работу рсом и митохондрий 6) Fe структурный компонент гемоглобина, миоглобина. 7) S в составе серосодержащих аминокислот, белков. 8) P в составе нуклеиновых кислот, костной ткани. 9) B необходим некоторым растениям 10) Mn, Zn, Cu активаторы ферментов, влияют на процессы тканевого дыхания 11) Co входит в состав витамина В12 12) F состав эмали зубов 13) I состав тироксина

Проверим заполнение таблицы « Свойства воды и ее биологическая роль » Свойства водыРоль в жизнедеятельности клетки. 1. Способность растворять в себе вещества. - все биохимические реакции протекают в водных растворах; -среда для транспорта различных веществ (гомеостаз); 2. Высокая теплоемкость и теплопроводность. -поддержание теплового равновесия; Равномерное распределение тепла между всеми частями организма. 3. Высокая интенсивность испарения.-приводит к быстрой потере тепла, -предохраняет от перегрева 4.Несжимаемость воды-поддержание формы клетки. 5. Высокая сила поверхности натяжения воды Обеспечивает восходящий и нисходящий транспорт веществ в растениях и движение крови в капиллярах.

13 Сделайте выводы урока. 1. Одним из основных общих признаков живых организмов является единство их элементного химического состава. 2. В живой природе обнаружено около 90 химических элементов. Все биоэлементы делятся на макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы. 3. В состав клетки входят органические и неорганические вещества. 4. К неорганическим вещества относятся вода и минеральные соли, которые играют важнейшие роль в клетке.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ 10 КЛАСС

Верны ли утверждения? 1. Организмы разных царств живой природы состоят из разных химических элементов 2. Главным компонентом всех органических соединений являются O,C,H,N. 3. Фосфор – компонент всех мембранных структур. 4. Органогены – O, C, H, Mg, Na, K . 5. К ультрамикроэлементам относятся Au, Be,Ag.

Верные утверждения 2 3 5

«Горячий стул» Элемент Вещество Ион Гидролиз Вода

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА КЛЕТКИ

Заполните пропуски: «Свойства воды» Свойство Процессы в живых организмах, обеспеченные этим свойством Универсальный растворитель Поддержание теплового равновесия между всеми частями организма Несжимаемость Предохранение от перегрева благодаря испарению Вязкость Движение крови в капиллярах, восходящий и нисходящий транспорт веществ в растениях

Используя знания о катионах и анионах клетки, составьте формулы минеральных солей, входящих в состав живых организмов. Назовите соли.

Творческая задача Основа любого органического вещества – углерод, он встречается в любых организмах. Ближайший его сосед по группе в таблице Менделеева – кремний – наиболее распространенный элемент земной коры, но в живых организмах не встречается. Объясните этот факт, исходя из строения и свойств атомов этих элементов.

Домашнее задание С.33 -36 (п) С. 37 (в)

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Химическая организация клетки. Неорганические вещества клетки. (интегрированный урок: биология + химия)

Каждому человеку необходимы целостное мировоззрение и система ценностей, которыми он руководствуется в своей жизни. Ведь современный человек живет в многомерном пространстве культуры, и его быти...

Интегрированный урок по теме "Химический состав клетки. Неорганические вещества и их роль в клетке" составлен для учащихся 10 класса (базовый уровень - 1 час в неделю) по программе В.В.Пасечника....

Презентация на тему "Неорганические вещества клетки" по биологии в формате powerpoint. В данной презентации для школьников 10 класса подробно рассказывается о химическом составе клетке, значении воды и ионов солей в клетке. Автор презентации: учитель биологии, Борзунова Ольга Анатольевна.

Фрагменты из презентации

Единство химического состава живой материи

• Макроэлементы (до 0,001%)
• А) 98%(от всех макроэлементов)- O,H, N, C
• Б)от 0,1 до 0,001%- K Mg Na Ca Fe S P Cl
• Микроэлементы (от 0,001 до 0,000001%) - Ионы тяжелых металлов, входящих в состав ферментов, гормонов и др.- B Co Cu Mo Zn J Br и др.
• Ультрамикроэлементы (менее 0,000001%) - Их роль в организме не всегда установлена- U(уран) Au(золото) Hg (ртуть) Be(бериллий) Se (селен)

Биогенные элементы

Биогенные элементы – химические элементы которые входят в состав клеток и выполняют биологические функции (H, O, N, C, P, S)

В живых организмах важную роль играют три типа химических связей

1. Ионная связь, которая образуется тогда, когда атом отдает другому атому один из нескольких электронов.
2. Ковалентная связь, образующаяся при возникновении у двух атомов обобществленной пары электронов – по одному электрону от каждого атома.
3. Водородная связь, в образовании которой участвует водородный атом, соединенный с каким-нибудь другим атомом ковалентной полярной связью. В сравнении с ионной или ковалентной связью одиночная водородная связь – слабая. Она легко рвется, но множество таких связей способно породить силу, на которой в прямом смысле и «держится» все живое.

Вода

• Вода – одно из самых распространенных веществ на Земле, она покрывает большую часть земной поверхности и входит в состав всех живых организмов.
• Среди веществ клетки на первом месте по массе стоит вода. Содержание воды в разных клетках колеблется от 60 до 98%.

Высокое содержание воды в клетке - важнейшее условие ее деятельности.

• При потере большей части воды многие организмы гибнут, а ряд одноклеточных и даже многоклеточных организмов временно утрачивают все признаки жизни (анабиоз):
• При потере воды до 2% массы тела (1-1,5 л) появляется жажда, при утрате 6-8% наступает полуобморочное состояние,
• При нехватке 10% появляются галлюцинации, нарушается глотание.
• При потере воды в объеме 12 % от массы тела, человек погибает.

Строение молекулы воды

• Вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода и при этом электронейтральна. Но электрический заряд внутри молекулы распределен неравномерно. Следовательно, частица воды – диполь.
• Свойства воды довольно необычны и связаны с малыми размерами молекулы воды, с полярностью ее молекул и с их способностью соединяться друг с другом водородными связями.

Значение воды в клетке

1. Вода – хороший растворитель

• Вода превосходный растворитель полярных веществ (соли, сахара, простые спирты). Растворимые вещества в воде называются гидрофильными.
• Абсолютно неполярные вещества типа жиров или масел вода не растворяет и не смешивается с ними, поскольку она не может образовывать с ними водородные связи. Нерастворимые в воде вещества называются гидрофобными.

• реакции гидролиза
• В процессе фотосинтеза вода является донором электронов и источником атомов водорода. Она же является источником свободного кислорода. Фотолиз воды – расщепление воды под действием света до Н+ и О2

• Цитоплазма клеток содержит от 60 до 95 % воды. У растений вода определяет тургор клеток, а у некото­рых животных выполняет опорные функции, являясь гидростатическим скелетом (круглые и кольчатые черви, иглокожие).
• Вода участвует в образовании смазывающих жидкостей (синовиальная в суставах позвоночных; плевральная в плевральной полости, перикардиальная в околосердечной сумке) и слизей (которые облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей). Она входит в состав слюны, желчи, слез, спермы и др.

Минеральные соли клетки

Молекулы солей в водном растворе распадаются на катионы и анионы.

Значение ионов солей

• Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе возникновения нервного и мышечного возбуждения.
• Разностью концентрации ионов по разные стороны мембраны обусловлен активный перенос веществ через мембрану, а также преобразование энергии.
• Сцепление клеток между собой (Ca2+)
• Буферность клетки – способность поддерживать pH на постоянном уровне (7,0)
• Ионы некоторых металлов являются компонентами многих ферментов, гормонов и витаминов (Fe в состав гемоглобина крови, Zn – гормона инсулина, Mg – в состав хлорофилла)
• Соединения азота, фосфора, кальция и др. неорганические вещества используются для синтеза органических молекул (аминокислот, белков, нуклеиновых кислот и др.)

Химические элементы. В клетке находится подавляющее количество всех встречающихся в природе химических элементов (81) В клетке находится подавляющее количество всех встречающихся в природе химических элементов (81) 12 элементов называют структурными (или макроэлементами) => 99 % элементного состава человеческого организма (С, О, Н, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl). 12 элементов называют структурными (или макроэлементами) => 99 % элементного состава человеческого организма (С, О, Н, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl). основным строительным материалом являются четыре элемента: С, О, Н, N. основным строительным материалом являются четыре элемента: С, О, Н, N. Остальные элементы, находятся в клетке в незначительных по объему количествах и играют важную роль для поддержания ее жизнедеятельности. Остальные элементы, находятся в клетке в незначительных по объему количествах и играют важную роль для поддержания ее жизнедеятельности. 99 % элементного состава человеческого организма (С, О, Н, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl). 12 элементов называют структурными (или макроэлементами) => 99 % элементного состава человеческого организма (С, О, Н, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl). основным строительным материалом являются четыре элемента: С, О, Н, N. основным строительным материалом являются четыре элемента: С, О, Н, N. Остальные элементы, находятся в клетке в незначительных по объему количествах и играют важную роль для поддержания ее жизнедеятельности. Остальные элементы, находятся в клетке в незначительных по объему количествах и играют важную роль для поддержания ее жизнедеятельности.">

Макроэлементы Составляют основную массу клетки – 99%. Особенно высока концентрация 4 элементов: кислород, углерод, азот и водород. Составляют основную массу клетки – 99%. Особенно высока концентрация 4 элементов: кислород, углерод, азот и водород. Находятся в клетке в виде ионов. К макроэлементам относятся: ионы кальция, магния, калия, натрия и хлора. Находятся в клетке в виде ионов. К макроэлементам относятся: ионы кальция, магния, калия, натрия и хлора.

Макроэлементы. Ионы кальция принимают участие в регуляции ряда клеточных процессов, Ионы кальция принимают участие в регуляции ряда клеточных процессов, Концентрация ионов магния важна для нормальной работы рибосом. Концентрация ионов магния важна для нормальной работы рибосом. магний входит в состав хлорофилла и поддерживает нормальную работу митохондрий. магний входит в состав хлорофилла и поддерживает нормальную работу митохондрий.

Макроэлементы. Ионы калия и натрия участвуют в поддержании постоянства внутренней среды клетки, регулируют осмотическое давление в клетке, обеспечивают передачу нервного импульса. Ионы калия и натрия участвуют в поддержании постоянства внутренней среды клетки, регулируют осмотическое давление в клетке, обеспечивают передачу нервного импульса. Хлор в виде анионов участвует в создании солевой среды животных организмов (для растений хлор является микроэлементом). Хлор в виде анионов участвует в создании солевой среды животных организмов (для растений хлор является микроэлементом).

Микроэлементы Микроэлементы К ним относятся преимущественно ионы тяжелых металлов, входящие в состав ферментов. Это такие элементы как медь, марганец, кобальт, железо, цинк, а так же бор, фтор, хром, селен, алюминий, кремний, молибден, йод и другие. К ним относятся преимущественно ионы тяжелых металлов, входящие в состав ферментов. Это такие элементы как медь, марганец, кобальт, железо, цинк, а так же бор, фтор, хром, селен, алюминий, кремний, молибден, йод и другие. Участвуют в окислительно – восстановительных реакциях Участвуют в окислительно – восстановительных реакциях

Ультрамикроэлементы: Концентрация в клетке не превышает 0,000001%. Концентрация в клетке не превышает 0,000001%. Выступают в роли ингибиторов ферментов. Выступают в роли ингибиторов ферментов. К ультрамикроэлементам относятся уран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий, селен и другие редкие элементы. К ультрамикроэлементам относятся уран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий, селен и другие редкие элементы.

Ответ на поставленный вопрос: Вода – прекрасный растворитель для множества веществ живого организма, т.е. вода является средой, в которой протекает большинство химических реакций, связанных с обменом веществ. Вода – прекрасный растворитель для множества веществ живого организма, т.е. вода является средой, в которой протекает большинство химических реакций, связанных с обменом веществ. При помощи водного обмена, происходит терморегуляция. При помощи водного обмена, происходит терморегуляция. С водой удаляются из клеток токсичные вещества. С водой удаляются из клеток токсичные вещества.

Роль воды в клетке: обеспечение упругости клетки. Последствия потери клеткой воды увядание листьев, высыхание плодов; ускорение химических реакций за счет растворения веществ в воде; обеспечение перемещения веществ: поступление большинства веществ в клетку и удаление их из клетки в виде растворов; участие в ряде химических реакций; участие в процессе теплорегуляции благодаря способности к медленному нагреванию и медленному остыванию.

Минеральные соли. Помимо воды в числе неорганических веществ клетки содержатся и соли. Соли находятся либо в диссоциированном, либо в твердом состоянии. Помимо воды в числе неорганических веществ клетки содержатся и соли. Соли находятся либо в диссоциированном, либо в твердом состоянии. От концентрации солей зависят осмотическое давление в клетке и ее буферные свойства. От концентрации солей зависят осмотическое давление в клетке и ее буферные свойства.

Буферные системы - это биологические жидкости организма. - это биологические жидкости организма. Выполняют защитную функцию – способствуют поддержанию постоянства pH в клетке. Выполняют защитную функцию – способствуют поддержанию постоянства pH в клетке.

Буферная система реагирует => из сильной кислоты образуется слабая кислота. + сильная кислота => буферная система реагирует => из сильной кислоты " title="Механизм действия буферных систем. Если в клетку попадает: Если в клетку попадает: + сильная кислота => буферная система реагирует => из сильной кислоты образуется слабая кислота. + сильная кислота => буферная система реагирует => из сильной кислоты " class="link_thumb"> 23 Механизм действия буферных систем. Если в клетку попадает: Если в клетку попадает: + сильная кислота => буферная система реагирует => из сильной кислоты образуется слабая кислота. + сильная кислота => буферная система реагирует => из сильной кислоты образуется слабая кислота. То же самое происходит с основаниями. То же самое происходит с основаниями. буферная система реагирует => из сильной кислоты образуется слабая кислота. + сильная кислота => буферная система реагирует => из сильной кислоты "> буферная система реагирует => из сильной кислоты образуется слабая кислота. + сильная кислота => буферная система реагирует => из сильной кислоты образуется слабая кислота. То же самое происходит с основаниями. То же самое происходит с основаниями."> буферная система реагирует => из сильной кислоты образуется слабая кислота. + сильная кислота => буферная система реагирует => из сильной кислоты " title="Механизм действия буферных систем. Если в клетку попадает: Если в клетку попадает: + сильная кислота => буферная система реагирует => из сильной кислоты образуется слабая кислота. + сильная кислота => буферная система реагирует => из сильной кислоты "> title="Механизм действия буферных систем. Если в клетку попадает: Если в клетку попадает: + сильная кислота => буферная система реагирует => из сильной кислоты образуется слабая кислота. + сильная кислота => буферная система реагирует => из сильной кислоты ">