Органічні речовини

Урок 1

Малі органічні молекули: ліпіди, моносахариди, їхня будова, властивості, функції.
Лабораторна робота № 1 «Визначення деяких органічних речовин та їхніх властивостей»

Мета.
Освітня. Розширити знання учнів про хімічний склад живих організмів, а саме про органічні сполуки; ознайомити із будовою, властивостями та функціями ліпідів та вуглеводів, (моносахаридів); розкрити значення цих органічних сполук у живій природі.
Розвиваюча. Розвивати уміння порівнювати будову та функції органічних молекул та сполук у клітинах живих організмів; уміння спостерігати, аналізувати та робити відповідні висновки.
Виховна. Виховувати матеріалістичні погляди та уявлення про спадковий зв’язок живої і неживої природи, про єдність хімічного складу організмів.

Тип уроку. Засвоєння нових знань.
Форма уроку. Синтетична.
Місце уроку в навчальній темі. Поточний.

Методи і методичні прийоми:
1. Інформаційно- рецептивний:
а) словесний: розповідь-пояснення, опис, бесіда, повідомлення учнів, робота з підручником.
б) наочний: ілюстрація, демонстрація.
в) практичний: виконання лабораторної роботи.
Прийоми навчання: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та мислення, одержання з тексту та ілюстрацій нових знань.
2. Репродуктивний. Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді, конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно - пошуковий: постановка проблемного питання.
Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.
5. Релаксопедичний: психологічне розвантаження.

Міжпредметні зв ́язки: хімія, фізика, географія.
Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці.
Основні поняття та терміни: органічні сполуки, малі органічні
молекули, ліпіди, жири, фосфоліпіди, гліцерин, жирні кислоти: олеїнова, пальмітинова, стеаринова; мікромолекули, макромолекули, біополімери, мономери.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

Повторити знання учнів про неорганічні сполуки:
- будова молекули води;
- функції води у клітині;
- значення мінеральних солей.

Із переліку хімічних елементів C, Cl, I, K, F, Mg, P, Ca, O, Na вибрати один згідно запитань:
- входить до складу біомолекул; С
- основний позитивно заряджений іон в організмі тварин; К
- основний компонент кісток і черепашок; Са
- негативно заряджений іон в організмі тварин; Cl
- головний внутрішньоклітинний позитивно заряджений іон; Na
- входить до складу гормонів щитовидної залози; I
- входить до складу зубів; F
- структурний елемент білків, нуклеїнових кислот, АТФ; Р
- активізує діяльність ферментів, структурний компонент хлорофілу; Mg
- входить до складу води та біомолекул; О.

Повідомлення учнів про значення неорганічних речовин для життєдіяльності різних організмів.

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Ми повинні розширити знання про хімічні сполуки живих організмів, про їхні властивості та значення у клітинах.

ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.

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 12С, тобто 1,67•10-24 г). 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.
Ліпіди – це низькомолекулярні речовини з гідрофобними властивостями. Вони нерозчинні у воді, але добре розчинні в органічних розчинниках: ефірі, бензині, хлороформі.
У різних органах і тканинах вміст ліпідів неоднаковий: дуже багато їх у нервовій тканині, печінці, серці, нирках, насінні, плодах… За хімічною будовою – це складні сполуки трьохатомного спирту гліцерину і високомолекулярних жирних кислот: пальмітинової, стеаринової, олеїнової. Всі жирні кислоти поділяються на насичені і ненасичені.
На сьогодні всі ліпіди поділяються на нейтральні – жири і жироподібні речовини - ліпоїди (віск, фосфоліпіди, ліпопротеїди, гліколіпіди, терпени, стероїди).
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 ор-
тофосфатної 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 (до 90%) характерний для клітин нирок, підшкірної клітковини, жовтого тіла членистоногих. У деяких рослин (соняшника, волоського горіха, маслин) 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. 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). 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;
Вуглеводи – органічні речовини, до складу яких входять С, О, Н. Загальна формула Сn (Н2О)n. Всі вуглеводи поділяються на моносахариди і полісахариди. Моносахариди – прості цукри, що складаються з однієї молекули і являють собою тверді, кристалічні речовини, розчинні у воді і солодкі на смак.
У залежності від кількості вуглецевих атомів, що входять до молекули вуглецю, розрізняють:
- триози – мають 3 атоми;
- тетрози – 4 атоми;
- пентоди – 5 атомів;
- гексози – 6 атомів.
Моносахариди здебільшого мають загальну формулу СnH2nOn. Вони можуть містити від 3 до 10 атомів Карбону: тріози (3 атоми Карбону), тетрози (4), пентози (5), гексози (6) і так далі до декози (10). У природі найпоширеніші гексози та пентози. Прикладами гексоз є глюкоза, фруктоза. Ці сполуки надають солодкого смаку плодам, меду, а глюкоза є дуже важливою складовою метаболізму. До пентоз, наприклад, належать рибоза і дезоксирибоза, що входять до складу відповідно рибонуклеїнових (РНК) і дезоксирибонуклеїнової (ДНК) кислот. Моносахариди добре розчиняються у воді.

ІV. Осмислення об‘єктивних зв’язків та взаємозалежностей у вивченому матеріалі.

Виконання лабораторної роботи “Виявлення деяких органічних молекул та їхніх властивостей”.

V. Узагальнення та систематизація знань.

Доповнити схему.

Значення ліпідів:
- структурна функція;
- енергетична функція (1 г ліпідів дає 38,9 кДж енергії);
- теплоізоляційна;
- запасаюча;
- джерело ендогенної води (при окисленні 100 г жиру утворюється 107 мл води);
- функція захисту (навколониркова капсула, жирові подушки навколо органів);
- регуляторна функція (гормони – естрадіол, тестостерон).

VІ. Підведення підсумків уроку.

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.

Предмети: Біологія

Класи: 10 клас