Елективний курс Біохімія в шкільному курсі хімії

Знання з галузі біохімії, розкривають значення різних хімічних процесів природного та антропогенного походження для існування живих організмів, служать свого роду мостом, що з'єднує курси хімії та біології, основою для практичного застосування хімічних знань у повсякденному житті. За своєю суттю біохімічні знання мають узагальнюючий характер, оскільки, спираючись на найважливіші теорії та закони хімії, вони розкривають специфіку прояву цих законів і теорій в біологічних системах, тобто на більш високому рівні організації матерії.

Глава 1. Елективний курс «Біохімія»

Далеко простягає хімія руки свої у справи людські. Д.І. Менделєєв

Біохімія - це хімія життя, або, строгіше, наука про хімічних основи процесів життєдіяльності. Сфера біохімії настільки ж широка, як і саме життя. Усюди, де існує життя, протікають різні процеси.

У ході вивчення цього курсу ми відповімо на запитання: «що відбувається?», «Як відбувається?» І, найголовніше, «чому це відбувається?».

Актуальність курсу. Біохімія є базовою складовою сучасної фізико-хімічної біології. Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) визначає здоров'я як стан «повного фізичного, духовного і соціального благополуччя, яке не зводиться до простого відсутності хвороб і нездужань». Зі суворо біохімічної точки зору організм можна вважати здоровим, якщо багато тисяч реакцій, що протікають всередині клітин і в позаклітинному середовищі, забезпечують його максимальну життєздатність і підтримують фізіологічно нормальний стан. Знання біохімії необхідно для вирішення проблем збереження здоров'я, з'ясування причин різних хвороб і пошуку шляхів їх ефективного лікування.

Даний елективний курс грунтується на курсі «Біохімія», запропонованому А.С. Конічевим і А.П. Конічевой, але відрізняється від останнього меншим обсягом теоретичного матеріалу і наявністю великої кількості лабораторних і практичних робіт. Створюючи курс «Біохімія», я перш за все ставила завдання набуття учнями експериментальних умінь і навичок. У програму включені розділи, що стосуються характеристики основних класів сполук, що входять до складу живої матерії, обмінних процесів, а також такі важливі розділи біохімії, як вивчення ферментів, вітамінів, гормонів.

У змісті програми відображені науково-практичні завдання біохімії, тісно пов'язані з актуальними питаннями біохімічної екології, що відображає сучасну тенденцію природничо-наукової освіти.

Багато питань, включені в даний курс, не розглядаються в шкільній програмі або вивчаються фрагментарно.

Спостереження збирає те, що йому пропонує природа, досвід же бере у природи те, що він хоче. І.П. Павлов

Схема утворення глюкози в процесі травлення

Цілі курсу: розширити і систематизувати знання учнів про структуру та функції білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів і ліпідів, отримані в курсах загальної біології та органічної хімії; познайомити з сучасними досягненнями та перспективними напрямками розвитку біохімії.

Схема синтезу білка

Завдання курсу: створення умов для формування і розвитку в учнів: - теоретичних знань і практичних умінь в області біологічного експерименту, що дозволяють досліджувати явища природи; - інтересу до вивчення біології та проведення експерименту; - вміння самостійно здобувати і застосовувати знання; - творчих здібностей, уміння працювати в групі, вести дискусію, відстоювати свою точку зору.

У процесі реалізації даної програми учні набувають такі конкретні вміння:

- Спостерігати і вивчати явища і властивості речовин;-описувати результати спостережень;

-Висувати гіпотези;

- Відбирати необхідне обладнання для проведення експерименту;-виконувати вимірювання;

- Представляти результати вимірів у вигляді таблиць і графіків;-інтерпретувати результати експерименту;

-Робити висновки;

- Обговорювати результати експерименту, брати участь у дискусії.

Перераховані вміння формуються на основі наступних знань:

- Цикл пізнання в природних науках: факти, гіпотеза, експеримент, теорія;-роль експерименту в пізнанні;

-Співвідношення теорії і експерименту в пізнанні;

- Правила користування хімічним обладнанням.

Форми проведення занять:

- Лабораторні роботи, наочно відображають біохімічні закономірності, включають в себе формулювання мети роботи, постановку завдання, перелік обладнання, опис ходу роботи, запис спостережень, питання для перевірки засвоєння матеріалу;

- Рішення біохімічних завдань, пов'язаних з реальними життєвими ситуаціями, проблемами здоров'я людини;

-Лекції;-дискусії, - «круглі столи»;

-Створення комп'ютерної презенатціі Power Point;

- Робота з Інтернетом, ЗМІ.

Засвоївши матеріал цього елективного курсу, учень повинен знати:

-Елементний склад клітини;

-Неорганічні і органічні речовини клітини;

- Властивості води і її роль у клітині.

Учень повинен вміти:

Охарактеризувати такі терміни і поняття, пояснити взаємозв'язок між ними:

- Полімери, мономери; - вуглеводи, моносахариди, дисахариди, полісахариди; - ліпіди, жири, гліцерин, жирна кислота; - амінокислота, поліпептид, білок; - каталізатор, фермент, активний центр; - нуклеїнова кислота, нуклеоітд; - АТФ, ГТФ, ЦТФ, ТТФ, УТФ, РНК, ДНК; - конформація, первинна, вторинна, третинна, четвертинна структури; - ренатурацією, денатурація.

Пояснювати значення мікро-, макро-та ультрамікроелементів в клітці.

Зміст курсу

Введення (1 год)

Біохімія і здоров'я, визначення біохімії, завдання біохімії, галузі дослідження. Біохімія та інші біологічні науки. Загальний експериментальний підхід, який використовується в біохімії. Основні досягнення біохімії.

Хімічний склад організму (2 год)

Елементний склад організму. Поняття про головні біогенних елементах. Макро-і мікроелементи. Закономірності поширення елементів у живій природі. Потреби організмів у хімічних елементах. Хімічний склад організму людини.

Білки (З ч)

Роль білків в побудові і функціонуванні живих систем. Амінокислотний склад білків. Типи зв'язку амінокислот в білковій молекулі. Пептиди. Природні пептиди, їх фізіологічне значення. Структура білкових молекул. Функціональна класифікація білків і характеристика окремих груп. Білки як детоксиканти ксенобіотиків в організмі.

Практичні роботи. Виявлення азоту і сірки в білках. Виявлення білка в м'ясному бульйоні. Якісні реакції на амінокислоти і білки. Приготування розчину білка (яєчного альбуміну). Денатурація білка.

Ферменти (2 год)

Різноманітність каталітично активних молекул. Відмінності у властивостях ферментів та каталізаторів небілкової природи. Специфічність дії ферментів. Поняття про субстратної специфічності та аллостеріческому центрі в молекулі ферменту. Поняття про кофермент. Механізм дії ферментів. Активатори та інгібітори ферментів. Практичне використання ферментів.

Практичні роботи. Спостереження розщеплення пероксиду водню ферментом каталазою. Специфічність дії ферментів. Вплив на активність ферментів температури, рН, активаторів та інгібіторів.

Вітаміни (2 год)

Історія відкриття вітамінів. Роль вітамінів у харчуванні людини. Авітамінози, гіповітамінози та гіпервітамінозу. Вітамерія. Жиророзчинні вітаміни. Водорозчинні вітаміни.

Практичні роботи. Якісні реакції на вітаміни.

Нуклеїнові кислоти (3 год)

Історія відкриття нуклеїнових кислот, їх хімічний склад. Характеристика пуринових і піримідинових основ. Два типи нуклеїнових кислот. Різниця між ДНК і РНК. Центральний постулат молекулярної біології - ДНК-РНК-білок - і його розвиток. Будова і функції ДНК. Зміст ДНК в організмі і локалізація її в клітці. Розмір і форма молекул ДНК. Первинна структура ДНК. Успіхи і перспективи розшифровки структури геномів мікроорганізмів, рослин і тварин. Проект «Геном людини». Вторинна структура ДНК. Комплементарність азотистих основ і її значення для відтворення структури генів. Поліморфізм вторинної структури ДНК. Третинна структура ДНК. Сверхспіралізація ДНК. Надмірність і комплементарність молекул ДНК. РНК та їх класифікація. Порівняльна характеристика видів РНК по їх структурі і функцій.

Практичні роботи. Виділення ДНК з печінки.

Вуглеводи (2 год)

Класифікація вуглеводів. Прості вуглеводи та їх представники (рибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза). Складні вуглеводи. Дисахариди (сахароза, лактоза, мальтоза). Полісахариди, їх структура і представники (глікоген, крохмаль, целюлоза, хітин). Функції вуглеводів.

Практичні роботи. Виявлення вуглеводів.

Ліпіди (2 год)

Загальна характеристика і класифікація ліпідів. Структура та функції ліпідів. Роль ліпідів у побудові біологічних мембран. Воску, їх будова, функції та представники (спермацет, бджолиний віск). Стероїди. Стероли. Структура та функції стероїдів.

Практичні роботи. Виявлення ліпідів. Гідроліз жирів під дією ліпази. Вплив жовчі на активність ліпази.

Гормони та їх роль в обміні речовин (2 год)

Класифікація гормонів. Стероїдні гормони, механізм дії стероїдних гормонів. Пептидні гормони та механізм їх дії. Застосування гормонів у медицині та сільському господарстві.

Практичні роботи. Якісні реакції на гормони.

Проблеми біохімічної екології (1 год)

Антропогенні біоактивні речовини і проблеми хімічного забруднення біосфери. Екологічно безпечні способи впливу на різні види тварин, рослин і мікроорганізмів.

Питання для контролю

Які хімічні елементи переважають у складі живих організмів?

Що таке мікроелементи?

Які неорганічні іони містяться в клітині?

Яка роль води в життєдіяльності клітини?

Назвіть функції нерозчинних неорганічних речовин у клітині.

Які кольорові реакції доводять наявність білка?

Що таке денатурація? Чи може вона бути оборотного?

Які хімічні властивості характерні для білків? Наведіть приклади.

Чому солі важких металів викликають отруєння організму?

Чому при попаданні кислоти на шкіру відбувається опік?

Як проявляється активність ферменту каталази в живих і мертвих тканинах?

Як впливає подрібнення тканини на активність ферменту?

Різниться чи активність ферменту в живих тканинах рослин і тварин?

Як би ви запропонували виміряти швидкість розкладання пероксиду водню?

Як ви вважаєте, чи всі організми містять каталазу - фермент, що забезпечує розкладання пероксиду водню?

Вкажіть основні особливості первинної, вторинної, третинної і четвертинної структур білка.

Які основні функції білка?

Які вуглеводи містяться в клітинах тварин і рослин? Охарактеризуйте біологічні функції вуглеводів.

На підставі яких загальних особливостей речовини відносять до ліпідів?

Які біологічні функції ліпідів?

Які групи хімічних сполук представлені в числі ліпідів?

Перелічіть основні різновиди нуклеїнових кислот.

Що таке принцип комплементарності?

Порівняйте функції ДНК і різних видів РНК.

Як використовуються в клітці макроергічні з'єднання?

Глава 2. Вивчення питань біохімії в середній школі

Курс хімії середньої школи включає в себе найрізноманітніші напрямки сучасної науки: загальну, неорганічну, органічну, фізичну і біологічну хімію. Завдання вчителя полягає в тому, щоб показати учням взаємозв'язку між різними галузями хімії, а також між хімією та іншими областями знань, щоб у свідомості школярів вибудовувалася цілісна картина світу.

Біохімічний матеріал здатний змінити ставлення школярів до хімії. Традиційне зміст предмета створює в учнів враження, що головне досягнення науки хімії - це сучасне хімічне виробництво, що стало однією з причин забруднення довкілля і ряду інших негативних явищ. Біохімічний компонент змісту шкільної хімічної освіти розкриває значення хімічних досліджень для розгадки самих таємних таємниць природи - сутності та виникнення життя на планеті. При цьому змінюється кут зору на цілі і завдання хімії, робиться акцент на пошук шляхів побудови гармонійних відносин суспільства і природи, в тому числі і в сфері хімічного виробництва.

Крім того, біохімічні знання і експеримент важливі і для хіміко-екологічної освіти. Біохімічний експеримент дозволяє виявити ефекти від впливу різних факторів зовнішнього середовища на живі організми, а біохімічні знання - інтерпретувати результати досліджень, розкриваючи хімічні механізми цих впливів.

На жаль, доводиться констатувати, що випускники педагогічних вузів не готові до реалізації багатогранних можливостей біохімічного змісту шкільного курсу хімії. Розглянемо причини цього.

До об'єктивних причин, не залежних від підготовленості вчителя, відноситься роздробленість біохімічного змісту між розділами шкільного курсу хімії. При цьому в шкільних програмах, представлених різними авторами, обсяг біохімічного матеріалу досить значний, але його розміщення не дозволяє школярам скласти цілісне уявлення про хімічні законах, що діють в живих системах. Неуважність біохімічного матеріалу призводить до втрати його узагальнюючого значення по відношенню до хімічних знань.

До суб'єктивних причин недостатньо високого рівня освітлення біохімічних питань у школі належить слабка методична підготовка випускників педагогічних вузів.

Завдання курсу біохімії, орієнтованого на методичну підготовку студентів

Співвіднесення кожної теми вузівського курсу з шкільною програмою з хімії та біології для того, щоб встановити, які саме знання та вміння і в якому обсязі повинні засвоїти школярі, а також у які теми і розділи ці знання включені.

Навчання майбутніх учителів такою схемою аналізу біохімічних понять, яка дозволила б використовувати ці поняття для узагальнення хімічних знань.

Навчання студентів планування та використання біохімічного експерименту в шкільному курсі хімії.

Закріплення методичних умінь, які студенти набувають у процесі вивчення курсу методики викладання хімії, на біохімічному матеріалі (постановка педагогічних цілей і завдань, навчальних проблем, організація навчальної діяльності школярів з їх вирішення з застосуванням певних методів, форм і засобів навчання).

Щоб вирішити поставлені завдання, потрібно було внести зміни в структуру змісту курсу біохімії, який переповнений приватними фактами на шкоду формуванню цілісної картини обміну речовин. Для майбутнього вчителя важливо засвоїти головну ідею курсу, тобто вміти пояснити, яким чином з неживих хімічних структур виникає нова якість - життя.

У зв'язку з цим зміст курсу біохімії для майбутніх вчителів було збудовано на основі принципу змістовного обобщенія1. Відповідно до цього принципу в основу змісту належить одне найбільш загальне поняття - обмін речовин, а виклад побудовано за принципом «від загального до конкретного». Поняття «обмін речовин» фіксує головну ідею біохімії, суть якої полягає в тому, що жодна хімічна структура, взята окремо, не є живий, тільки взаємний вплив, взаємозв'язок, взаємна обумовленість хімічних структур і процесів призводять до виникнення життя. Взаємозв'язок структур і процесів, їх взаємний вплив і взаємне проникнення і становлять обмін речовин. Наявність мимовільно протікає внутрішнього і зовнішнього обміну речовин служить істотною відмінністю біологічної системи від систем неживої природи.

Весь наступний процес викладу основ біохімії представляє собою наповнення загального і абстрактного поняття «обмін речовин» конкретним змістом. Для цього кожне нове поняття біохімії співвідноситься з поняттям «обмін речовин», вбудовується в нього і тим самим його конкретизує. Процес вбудовування приватних понять у найбільш загальне грунтується на встановленні між ними зв'язків різних типів. У результаті склалася схема аналізу кожного біохімічного поняття на трьох рівнях, заснована на цілісному підході до вивчення будь-якого об'єкта.

По-перше, схема передбачає можливість встановлення еволюційних зв'язків біохімічного об'єкта, з'ясування його походження. Еволюційний підхід дозволяє визначити, які характеристики об'єкта є суттєвими, відрізняють його від аналогічних об'єктів неживої природи. Наприклад, встановлення відмінних особливостей будови білків у порівнянні з іншими класами полімерів через аналіз їх походження дає можливість пояснити особливу роль, яку відіграють білки в хімічній організації живого.

Дослідження еволюції хімічних процесів дозволяє виявити особливості процесів біологічного окислення і синтезу, які лежать в основі цілісного обміну речовин.

По-друге, для кожного поняття біохімії можна встановити структурно-функціональні зв'язки, що дозволяють осмислити залежність між хімічною організацією та біологічними функціями структур і процесів.

По-третє, можна визначити екологічні зв'язку об'єкта. Екологічний підхід дає можливість розглянути внесок тієї чи іншої хімічної структури або процесу в підтримку життя біологічних систем різних рівнів організації (клітина, організм, популяція, біогеоценоз, біосфера), а також залежність хімічної цілісності біосистем від різноманітних факторів навколишнього середовища (абіотичних, біотичних, антропогенних ).

Для того щоб з'єднати в цілісному навчальному процесі засвоєння біохімічного змісту і методичних умінь, ми використовуємо метод моделювання проблемних методичних ситуацій. Умовою рішення методичної проблеми є усвідомлення студентами власної навчальної діяльності у порівнянні з професійною діяльністю вчителя хімії та біології. Майбутньому вчителеві треба вміти подивитися на один і той же навчальний матеріал як очима студента-учня, так і очима вчителя.

Погляд вчителя - це погляд зсередини змісту: аналіз структури досліджуваного матеріалу, постановка педагогічних цілей, виділення навчальних проблем, моделювання навчальних проблемних ситуацій і вибір форм, методів і засобів їх розв'язання.

Учень сприймає навчальний матеріал як ціле - це погляд на зміст як би зверху. Для учня важливо суб'єктивне сприйняття - цікаво або нецікаво, зрозуміло або незрозуміло, важко або легко. Погляд на навчальний матеріал з таких позицій дозволяє вчителю виявити інтереси, мотиви, суб'єктивні труднощі школярів при вивченні тієї чи іншої теми.

Для того щоб спонукати студента проаналізувати досліджуваний матеріал з точки зору вчителя, ми використовували методичні проблемні ситуації.

Проблемна ситуація 1. Уявіть собі, що ви вчитель хімії (біології), який почав підготовку до системи уроків з теми «Білки, їх будова, властивості та біологічні функції». Які нові поняття повинні засвоїти учні при вивченні цієї теми? Як оцінити готовність класу до сприйняття нового матеріалу? Які опорні поняття потрібно актуалізувати перед початком вивчення теми?

Для вирішення даної проблемної ситуації необхідно проаналізувати шкільні програми з хімії та біології. Нові та опорні поняття треба розбити на три групи залежно від типу зв'язків, які вони дозволяють встановити між найбільш загальним поняттям «обмін речовин» і поняттям «білки». У результаті майбутні вчителі отримають уявлення про обсяг і структуру досліджуваної теми в шкільних курсах хімії та біології.

Для виявлення можливих мотивів вивчення тієї чи іншої теми студенти аналізують власний досвід навчальної діяльності.

Завдання. Проведіть аналіз вашого особистого ставлення до змісту теми «Білки *. Дайте відповіді на наступні запитання.

Що для вас було найцікавішим при вивченні теми?

У яких ситуаціях повсякденного життя ви використовуєте або могли б використовувати отримані при вивченні теми знання та вміння?

Що вас здивувало при знайомстві з навчальним матеріалом?

Яких знань або умінь з цієї області вам недостатньо? Що ще хотілося б дізнатися про білки?

Навчальні проблеми в біохімічному змісті студенти виявляють двома шляхами: аналізуючи власні труднощі при засвоєнні теми і застосовуючи знання про способи виявлення навчальних проблем, отримані ними при вивченні курсу методики викладання хімії.

Проблемна ситуація 2. Уявіть (згадайте) себе учнем. Які питання були для вас найважчими при вивченні теми «Білки»? Що було особливо важко зрозуміти? Можливо, що деякі питання залишилися без відповіді до цих пір. Сформулюйте питання, які ви задали би вчителеві, виступаючи в ролі учня.

Ще одна методична завдання полягає в тому, щоб навчити студентів складати завдання, здатні створити проблемну ситуацію для школярів.

Проблемна ситуація 3. Запропонуйте експеримент, використовуючи який ви як учитель хімії (біології) поставите перед учнями проблему, пов'язану з: а) характером впливу тютюнового диму і етилового спирту на цілісність білкових молекул, б) дією засобів побутової хімії (ПАР, розчинники) на структуру і функцію білків . Як обгрунтувати перед школярами правила безпечної роботи з побутовими хімічними препаратами?

Крім того, студенти навчаються планування та організації фрагментів уроків і цілих уроків, включають елементи біохімічного змісту.

Проблемна ситуація 4. Запропонуйте модель проблемної ситуації, яка здатна спонукати учнів до участі в дискусії про необхідність використання в повсякденному житті засобів, що сприяють поліпшенню зовнішнього вигляду людини (косметика, препарати для схуднення і т. п.). Для цього наведіть різні точки зору на проблему. Складіть перелік питань для обговорення, підберіть матеріали і складіть список рекомендованої літератури. Організуйте дискусію за запропонованою проблеми у своїй підгрупі.

Підготовка та проведення студентами уроків і їх фрагментів замінюють традиційні контрольні заходи щодо біохімії - колоквіуми та контрольні роботи.

Глава 3. Методичні розробки з біохімії

Інтегрований урок біології та хімії за темою: "Хімія крові"

Тип уроку: узагальнюючий семінар.

Мета: узагальнити отримані на уроках хімії та біології знання про єдність процесів, що протікають в живій і неживій природі.

Завдання:

розвивати вміння застосовувати і узагальнювати отримані знання;

розвивати інтерес до предметів природничо-наукового циклу;

розвивати навички складання плану і конспекту уроку.

Обладнання:

пробірки з реактивами для проведення якісної реакції на катіон заліза:

сульфат заліза (II),

сульфат міді (II),

хлорид натрію,

червона кров'яна сіль.

Оформлення:

стенд "Хімія людини";

спрощена схема згортання крові.

Підготовка учнів до уроку: за 2 тижні до уроку учням лунають питання для підготовки:

Хімічні елементи в клітинах живих організмів.

Склад і функції крові.

Дифузія, тургор, осмос у клітці.

Гемоглобін, його хімічний склад.

Хімічна природа процесу згортання крові.

Захисні бар'єри організму.

Імунопрофілактика.

Хід уроку

I. Вчитель хімії: наш семінар називається "Хімія крові", його мета - повторити та узагальнити відомості про метали, отримані вами на уроках хімії, та про склад і функції крові, які ви вивчали на уроках біології.

Вчитель біології: як ви знаєте, в нашому організмі протікають єдині біохімічні процеси. Сьогодні ми спробуємо ще раз це довести. Робота на семінарському занятті буде будуватися відповідно до переліку питань, з яким ви ознайомлені заздалегідь. По ходу уроку ви повинні будете виконати різнорівневі завдання:

1 рівень - складання плану уроку;

2 рівень - складання стислого конспекту уроку.

Записи ви будете вести в зошитах з хімії.

II. Вчитель хімії: То перше питання семінару "Хімічні елементи в клітинах живих організмів" (один з учнів робить повідомлення з даного питання).

Вчитель біології: хімічні елементи утворюють речовини, які входять до складу клітин і тканин. Кров - це теж тканину. Згадайте, різновидом якої тканини є кров? (Питання до класу). Дійсно, кров - це різновид сполучної тканини. Охарактеризуйте коротко цей вид тканини (питання до класу). Давайте ще раз звернемося до малюнка підручника на сторінці 85 (підручник під ред. Колесова Д.В.).

Наступне питання нашого заняття "Склад і функції крові".

Вчитель хімії: ви знаєте, що до складу плазми крові входять різні солі. Їх концентрація підтримується на певному рівні. Одна з солей плазми - це кухонна сіль. Згадайте, чому дорівнює концентрація цієї солі в плазмі крові, і як називається такий розчин? (Питання до класу). Дійсно, це фізіологічний розчин, концентрація якого дорівнює 0,9%. Кухонна сіль у розчині знаходиться у вигляді іонів. Напишіть рівняння реакції дисоціації хлориду натрію (один з учнів працює біля дошки).

А тепер вирішимо завдання:

Скільки грам солі необхідно для отримання 250 г фізіологічного розчину? (На столи лунають картки з умовою задачі, один з учнів вирішує завдання біля дошки).

Питання до класу: напишіть будову іона натрію і його електронну формулу (учень працює біля дошки).

Вчитель біології: обмін речовинами між клітиною і навколишнім середовищем - дуже важлива властивість живого. Якими шляхами він може відбуватися, ми поговоримо далі. Отже, наступне запитання: "Розсіювання, тургор, осмос в клітці".

Вчитель хімії: в яких продуктах міститься багато калію? (Курага, родзинки, сухофрукти). Вирішивши завдання, ми дізнаємося, скільки треба з'їсти кураги, щоб заповнити добову потребу організму в калії.

Завдання: У 50 грамах кураги міститься 1,017 р. калію. Скільки грам кураги треба з'їсти, щоб отримати добову норму калію? Добова норма дорівнює 3,5 г.

Відповідь: маса кураги дорівнює 172 р.

Вчитель біології: наступне питання нашого семінару: "Гемоглобін, його хімічний склад".

Вчитель хімії: основний метал гемоглобіну - залізо. Чим же відрізняється будова атома заліза від будови атомів натрію або калію? Напишіть будову атома заліза (питання до класу).

Уявіть, що ви перебуваєте в дослідницькій лабораторії і з допомогою хімічного експерименту повинні визначити, в якій з виданих вам пронумерованих пробірок знаходиться речовина, що містить катіон двовалентного заліза.

Лабораторна робота

По мірі виконання лабораторної роботи перевіряються знання техніки безпеки і правил поводження з хімічною посудом і реактивами. Один з учнів виходить до дошки для запису рівняння якісної реакції.

Вчитель біології: наступне питання: "Хімічна природа процесу згортання крові".

Вчитель хімії: відкрийте підручник на стор 56 упр.2. Напишіть рівняння дисоціації хлориду кальцію.

Вчитель біології: які продукти потрібно вживати, щоб організм отримував кальцій в потрібній кількості? (Питання до класу).

Вчитель хімії: а тепер уявіть хворого, який втратив багато крові. Чи в змозі він щось є? Ні, тому всі необхідні елементи вводяться хворому внутрішньовенно в розчиненому вигляді. Спробуємо розрахувати, скільки треба хлориду кальцію, щоб допомогти хворому.

Завдання: скільки грам хлориду кальцію треба організму при кровотечі для того, щоб заповнити його добову норму кальцію?

Відповідь: для поповнення добової норми кальцію організму буде потрібно 4,16 г хлориду кальцію.

Вчитель біології: згортання крові - один із захисних механізмів нашого організму. Про інших захисних бар'єри мова піде в наступному питанні: "Захисні бар'єри організму".

Вчитель хімії: в останньому питанні ми дізнаємося, як відбувалося становлення наук про імунітет. Питання "Імунопрофілактика".

III. Вчитель біології: отже, живі організми характеризуються виключно складною в хімічному відношенні структурою. Дані біології та хімії об'єднуються в загальну науку - біохімію. Біохімія допомагає зрозуміти, як працюють біологічні системи, відіграє об'єднуючу роль, допомагає довести спорідненість між живими організмами, єдність їх походження.

Вчитель хімії: в якості домашнього завдання ви отримаєте кросворд, в якому узагальнюються дані про "хімії крові". Якщо ви розгадаєте його вірно, то з букв, позначених цифрами, склали назву науки про кров.

КРОСВОРД

Основний транспортний білок крові людини.

Хімічний елемент, який утворює комплекс з транспортним білком крові людини.

Несприйнятливість організму до різних чужорідних речовин.

Хімічний елемент, необхідний для згортання крові.

Хімічні речовини, що виробляються спеціальними клітинами крові.

Одностороння дифузія рідини через напівпроникну мембрану.

Підвищена чутливість організму до деяких речовин.

Біла клітина крові.

Тиск протопласта на клітинну стінку.

Наука про тканини.

Відмінна риса білих клітин крові.

А закінчити нашу семінар ми хочемо віршем С. Островів (вчителі читають разом):

Людина - адже він теж природа, Адже він теж захід і схід. І чотири в ньому пори року, І особливий у ньому музики хід.

І особливе таїнство кольору, То з жорстоким, то з добрим вогнем. Людина - вона зима, чи літо, Або осінь з грозою і дощем.

Всі вмістив у себе - версти і час, І від атомних бур він осліп. Людина - вона і грунт, і насіння, І бур'ян серед поля, і хліб.

І яка в ньому видніється погода? Скільки в ньому самотності? Зустрічей? Людина - адже він теж природа ... Так давайте природу берегти!

Урок «Ліки»

Цілі уроку:

1. Ознайомити учнів з хіміотерапією, використовуючи міжпредметні зв'язки з біологією, з хімічним складом ліків органічного та неорганічного походження, з прийомами хімічно грамотного застосування ліків.

2. Продовжити формування умінь аналізувати будову молекул лікарських препаратів і передбачати на основі цього аналізу їх хімічні властивості.

3. Розглянути дію наркотичних речовин на організм людини.

4. Продовжити формування в учнів навичок здорового способу життя на прикладі профілактики наркоманії та боротьби з нею.

Обладнання, дидактичні матеріали: електронна презентація, комп'ютер, проектор, екран, демонстраційний стіл, аспірин, фероплекс, глюконат кальцію, пробірка, сухий спирт, спиртівка, тримач, розчин карбонату натрію, розчин соляної кислоти, ступка, вода.

Хід уроку:

Слайд № 2:

Перед вами на слайді висловлювання основоположника медичної хімії Парацельса.

Дійсно організм людини можна порівняти з цілою виробничої галуззю - хімічною промисловістю. Кожен орган в ньому - це велике підприємство. А кожна клітина органу - хімічна лабораторія, в якій протікає безліч хімічних реакцій. Коли людина хворіє, наприклад, грипом, то природа його хвороби теж хімічна. Потрапили в організм мікроорганізми отруюють його продуктами своєї життєдіяльності - отруйними речовинами. Ліки, які ми приймаємо, вступають в хімічні реакції з отрутами, нейтралізуючи їх.

Питання: Що ж таке ліки? (Ліки - це група речовин, спрямованих на усунення ознак захворювання, різних за своєю формою, дії і динаміці).

Питання: Як називається наука, що займається вивченням лікарських засобів? (Наука, яка займається вивченням лікарських засобів, називається фармакологією).

У далекому минулому ліки і отрути позначалися одним і тим же словом. Так, старогрецьке слово «фармакон» і давньоруське «зілля» придбали однозначно отруйний смисловий відтінок, а ліки стали називати «зілля». За багато століть значення цих слів не змінилися: ліки - зілля, що дарує зцілення, отрута - зілля, що вбиває. Практично кожен препарат за певних умов може надавати отруйну дію, а багато отрути знаходять застосування як ліки. Умовність межі між ними визначається загальним способом дії на організм.

Слайд № 3: ПАМ'ЯТАЙТЕ!

Тому застосовувати лікарські препарати можна тільки за рекомендацією лікаря. А купувати їх тільки в аптеці.

Не займайтеся самолікуванням!

Питання: В яких формах випускають лікарські препарати?

Слайд № 4:

Лікарські форми

Питання: Лікарських препаратів дуже багато. Як ви вважаєте, який принцип лікування різних захворювань хімічними препаратами?

Слайд № 5:

Загальний хіміотерапевтичний принцип сформульований в 1891 році російським вченим Д.Л. Романовським: «речовина, яка при введенні в організм хворий надасть найменший шкоду останньому і викличе найбільші деструктивні зміни в вражає агента».

Слайд № 6:

Початок ери хіміотерапії бактеріальних інфекцій пов'язано з відкриттям антибактеріальних властивостей у досить простого за хімічною структурою органічної сполуки - аміду сульфаниловой кислоти - стрептоциду:

Найважливішим етапом у розвитку хіміотерапії стало відкриття й створення антибіотиків, а саме пеніциліну:

Вам добре відомо жарознижуючий засіб - аспірин:

Вправа 1: Проаналізуйте запропоновані речовини за планом:

· Хімічний склад речовини.

· Функціональні групи в його складі.

· Розчинність у різних середовищах (вода, етанол, луг).

· Експериментальне виявлення функціональних груп.

Лабораторний досвід 1:

Розітріть пігулку аспірину, помістіть порошок у пробірку і прокип'ятіть його з розчином карбонату натрію. Додайте розведений розчин соляної кислоти і суміш нагрійте. Що спостерігаєте? (Відчувається запах оцтової кислоти).

Питання: Наявність який функціональної групи у складі аспірину доводить цей досвід?

Висновок: До складу аспірину входить карбоксильна група.

Ми розглянули будову і властивості давно і добре відомих лікарських препаратів. Зараз фармакології відома величезна кількість нових препаратів, і їх число поповнюється новими відкриттями. Поряд з ліками органічного походження відомі і препарати неорганічного походження.

Лабораторний досвід 2: Визначення якісного складу препарату.

Подрібніть таблетку ферроплекс (цей препарат містить солі заліза і застосовується для лікування анемії) у ступці і розчиніть у воді (5-10 мл).

1. Профільтруйте розчин.

2. Проведіть якісні реакції.

3. Оформіть роботу, заповнивши таблицю:

Реактиви: гідроксид натрію, хлорид барію, нітрат срібла, жовта і червона кров'яні солі.

4. Зробіть висновок про якісний склад препарату.

Пояснення: Грунтуючись на запропонованій інформації, виходячи з назви препарату і використовуючи метод виключення, учні роблять припущення про наявність у складі солі катіонів Fe +2, Fe +3 і аніонів SO4-2, Cl-. Експериментальна перевірка гіпотези дозволяє зробити висновок, що склад солі - FeSO4.

Давнім фармацевтичним символом є змія, яка оперізує чашу пізнання. Давайте «відвідаємо серпентарій» (звісно, ​​хімічний).

Демонстраційний досвід: Наприклад, для отримання глюконатной змії достатньо піднести до полум'я спиртівки таблетку глюконату кальцію, який продається в кожній аптеці. З таблетки виповзає змія, обсяг якої набагато перевищує обсяг вихідної речовини. Розкладання глюконату кальцію, що має склад Ca (CH2OH (CHOH) 4COO) 2, призводить до утворення оксиду кальцію, вуглецю, вуглекислого газу і води (формули речовин записати на дошці).

Слайд № 7:

Часто у повсякденному житті для зняття болю ми використовуємо болезаспокійливі препарати: анальгін і його аналоги. Біль - неприємне почуття, але воно дуже потрібно організму. Біль як надійна охорона, інформує людини про пошкодження тіла. У разі сильного болю призначають наркотики.

Вживання наркотичних речовин відомо давно. У доісторичні часи це дозволялося тільки обраним (вождям, шаманів, жерців), оскільки наркотики викликають зміну душевного стану. Для простих смертних це було суворо заборонено і жорстоко каралося. Наркотичні речовини вживали тільки для спілкування з «вищими силами». Рецепти приготування зілля ретельно охоронялися, що певною мірою обмежило їх поширення і вберегло народи.

Слайд № 8:

Вправа 2: «Мозкова атака»

Учитель пише на дошці:

«Наркомани - це ...»

Учні доповнюють пропозицію прикметниками, які виписуються на дошці: слабовільні, зневірені, відразливі, огидні, некорисні й безпорадні, сумні, самотні, покинуті, веселі, щасливі, беззахисні, брудні, ненадійні, докучливі, жалісливі, добродушні, привітні, віроломні, безнадійні, пригнічені, розбиті, боязливі, товариські і т.п.

Працюючи в групі, учні повинні вибрати окремо слова, що характеризують наркомана і людини, яка не вживає наркотики, і пояснити свій вибір.

Виділяють 5 рівнів функціонування організму, на які діють наркотики:

Біохімічний рівень (з'являється схильність до формування залежності від наркотиків).

Фізіологічний рівень (порушення призводять до збоїв в роботі органів):

Слайд № 9:

Вплив наркотиків на систему дихання.

Під дією наркотиків знижується, а потім і пригнічується активність дихального центру. Наркоман вже ніколи не зможе дихати досхочу. Наркомани найчастіше помирають від зупинки дихання при випадковому передозуванні наркотиків.

Вплив наркотиків на серцево-судинну систему.

Наркотики сприяють пригнічення судинного центру, що веде до зниження кров'яного тиску та уповільнення пульсу. Функції всіх клітин слабшають, вони і весь організм старіють, як у глибокій старості.

Вплив наркотиків на систему травлення.

Наркотики пригнічують механізми регуляції травлення. У наркоманів зменшуються всі смакові і нюхові відчуття. Вони вже не можуть повною мірою отримувати задоволення від їжі. Знижується апетит. Наркоман прирікає себе на хронічне голодування.

Вплив наркотиків на статеву систему.

Наркотики пригнічують статеві потреби і можливості. У наркоманів можливо безпліддя, або народжуються діти з каліцтвами.

Психічний рівень (погіршуються пам'ять, увага, знижується рівень критичного ставлення до себе і оточуючих, відбувається розпад особистості і недоумство).

Соціально-психологічний рівень (порушення змінюють взаємини з оточуючими в гіршу сторону).

Духовний рівень (припиняється розвиток етичної свідомості, душевність перероджується в бездушність).

Слайд № 10:

З усіх хвороб лише алкоголізм і наркоманія зачіпають всі 5 рівнів функціонування людини. Тому їх вважають хворобами тіла, свідомості і душі.

Наркоманія викликає і інші захворювання.

Найстрашніший супутник наркоманів - СНІД. Сьогодні можна говорити вже про епідемію цієї хвороби. Проблема поширення ВІЛ-інфекції є актуальною для світового співтовариства на протязі 25 років. За даними ООН, кількість хворих цією страшною недугою у світі перевищує сьогодні 65 млн. чоловік. Більше 20 млн. вже померло від СНІДу. У Росії в даний час зареєстровано 362 000 людей, що живуть з ВІЛ-інфекцією, 26 тисяч інфіковані в поточному році. Серед них 2322 дитини, з них 1059 дітей інфікованих при перинатальному контакті від матері. Всього 15828 дітей, народжених ВІЛ-позитивними матерями, перебувають на диспансерному спостереженні до встановлення діагнозу.

Символом боротьби зі СНІДом є червона стрічка, жодна акція в цій області не обходиться зараз без неї. Ця стрічка як символ розуміння СНІДу була задумана навесні 1991 року. Її ідея належить художнику Франку Муру.

Вправа 3: Довести неправильність тверджень (міфи).

Слайд № 11: (на слайді висвічується «міф», учні припускають, чому дане твердження неправильне, потім на слайді з'являється реальна версія).

· Наркотики вживають сильні й талановиті люди. Всі вони, якщо навіть були такими, дуже скоро втратили і силу свою, і талант.

· Наркотик робить людину вільною. Наркомани абсолютно вільні від усіх радощів життя.

· Наркотики бувають «всерйоз» і «не серйозно» - від них завжди можна відмовитися. Всерйоз можна відмовитися тільки один раз - перший. Але для 99% спробували він не стає останнім.

· Наркотики дозволяють вирішувати життєві проблеми. Вони все життя перетворюють на величезну проблему.

· Наркотики як пригодницький роман - рятують від прози життя. Позбавляють, але тільки разом з самим життям.

Міфи	Реальність
Наркотики вживають сильні й талановиті люди	Всі вони, якщо навіть були такими, дуже скоро втратили і силу свою, і талант.
Наркотик робить людину вільною	Наркомани абсолютно вільні від усіх радощів життя.
Наркотики бувають «всерйоз» і «не серйозно» - від них завжди можна відмовитися	Всерйоз можна відмовитися тільки один раз - перший. Але для 99% спробували він не стає останнім.
Наркотики дозволяють вирішувати життєві проблеми	Вони все життя перетворюють на величезну проблему.
Наркотики як пригодницький роман - рятують від прози життя	Позбавляють, але тільки разом з самим життям

Слайд № 12:

Боротьба з наркоманією в першу чергу здійснюється правоохоронними органами. Головне їхнє завдання - перекрити шлях наркотичних речовин від наркодилерів до наркоспоживачів. Величезне значення в боротьбі з цією страшною хворобою має робота з профілактики зловживання психоактивними речовинами (наркотики, алкоголь, тютюн і ін) серед неповнолітніх. Ця робота ведеться у відповідності з нормативно-правовою базою: закони РФ, цільові програми, наприклад федеральна та обласна цільові програми «Комплексні заходи протидії зловживанню наркотиками та їх незаконному обігу», та ін На замовлення ФСКН Росії розроблено дві комп'ютерні гри «Антінаркоманія» і «Боєць спецназу ФСКН», які поширюються зовсім безкоштовно.

Слайд № 13:

Підведення підсумків уроку:

Слайд № 14:

На жаль, наркотики давно стали однією з найсерйозніших проблем у сучасному житті. Можливо, у вас є знайомі або навіть друзі, які з цим зіткнулися. Хтось з них до цих пір не усвідомлює, з чим зв'язався, хтось давно і безрезультатно намагається кинути, хтось ... кого-то вже немає. Девіз профілактичної роботи в освітніх установах нашої області «Я вибираю життя!».

Профілактична робота спрямована, насамперед, на формування у кожної людини навичок здорового способу життя.

Я голосую за життя

Голосом мільйонів.

Я голосую за життя

Воля моя законна.

Я голосую за життя

Повну сліз і усмішок.

Я голосую за життя,

За виправлення помилок.

Я голосую за життя

Пам'яттю минулих героїв.

Я голосую за життя

Без ран і моральних ізгоїв.

Я голосую за життя,

Кожен свій день оспівуючи.

Я голосую за життя,

Моя це життя, не чужа.

Я голосую за життя

Майбутніх поколінь.

Ми голосуємо за життя

Це єдине думка!

Слайд № 15:

(Плакати «Спорт яскравіше наркотиків», «Гори крутіше наркотиків», «Освіта реальніше наркотиків», «Любов реальніше наркотиків», «Життя реальніше наркотиків»).

Домашнє завдання:

Прочитайте уважно видану вам листівку «Вузлики на пам'ять», обговоріть її зміст з батьками, друзями. 2. Напишіть есе, сформулювавши самостійно тему, використовуючи текст листівки.

Рефлексія: Виберіть зі мімічних зображень особи чоловічка те, яке відповідає вашому настрою, і поясніть свій вибір.

Список літератури

1. Артамонова І.Г., Сагайдачний В.В. Практичні роботи з дослідженням лікарських препаратів та засобів побутової хімії. / / Хімія в школі. № 9, 2002. - С. 73 - 76.

2. Бірюліна Є.В. Еколікбез за темою «Ліки». / / Хімія в школі. № 1, 2005. - С. 25 - 28.

3. Габрієлян О.С., Маскаєв Ф.Н., Пономарьов С.Ю. Хімія. 10 клас. - М.: Дрофа, 2001. - 301 с.

4. Габрієлян О.С., Остроумов І.Г. Настільна книга вчителя хімії. 10 клас. - М.: Дрофа, 2004. - 480 с.

5. Маюров О.М., Маюров Я.А. Уроки культури здоров'я. Наркотики, вихід з наркотичного кола. Навчальний посібник для учня і вчителя. 7-11 класи. Кн. 4. М: Педагогічне товариство Росії, 2006. - 192 с.

6. Карпов О.М. Самозахист від наркоманії. Освітньо-виховні засади профілактики психотерапії та наркоманії: 3-є видання. - К.: Центр інноваційних технологій, 2005. - 60 с.

7. Соболєва Е.А. Використання неорганічних речовин в медицині. / / Хімія в школі. № 10, 2002. - С. 27 - 29.

8. Система роботи адміністрації школи з профілактики наркоманії: планування, комплекс адміністративних та позакласних заходів, координація дій різних структур / авт.-упоряд. О.В. Галічкіна. - Волгоград: Учителю, 2006. - 159 с.

9. Соловйов С.С. Основи безпеки життєдіяльності. Алкоголь, тютюн і наркотики - головні вороги здоров'я людини. 5-11 кл.: Навчально-методичний посібник / С.С. Соловйов. - 2-е вид., Стереотип. - М: Дрофа, 2006. - 192 с. - (Бібліотека вчителя).

10. Яковишин Л.А. Хімічні досліди з лікарськими речовинами. / / Хімія в школі. № 9, 2004 .-- с. 61 - 65.

Додаток

Програма з курсу "Біохімія" з додатком лабораторного практикуму для загальноосвітніх шкіл та закладів додаткової освіти

Введення природно-математичного профілю навчання у загальноосвітній школі, де профільні предмети - математика, хімія, фізика, географія, біологія, стало необхідним на сьогоднішній день для вчителя розробляти для передпрофільне і профільних класів елективні курси з додатком і поглибленню базового предметного освіти, щодо підготовки учнів до ЄДІ з профільних предметів, придбання знань і навичок, освоєння способів діяльності для вирішення практичних, життєвих завдань. Так само координально зменшення навчальних годин на вивчення освітньої галузі "Хімія", стало необхідним для вчителя розробляти додаткові заходи щодо закріплення і поглиблення теоретичних знань учнів, розвитку навичок експериментування у позаурочній діяльності: факультативи, елективні курси, гуртки за інтересами і т.д.

У посібнику запропоновано програму з курсу "Біохімії" та методичний додаток до неї, яка сприяє поглибленню та розширенню знань з хімії та біології, вдосконалення навичок роботи з хімічним устаткуванням і фізичними приладами, закріплює вміння спостерігати, аналізувати, узагальнювати, ставити досліди, проводити експерименти, дотримуючись правил техніки безпеки, роботи з довідковою та науковою літературою. У дану програму передбачається можливість внесення доповнень і змін з урахуванням специфіки загальноосвітньої школи та установи додаткової освіти.

Програма передбачає розвиток в учнів:

інтелекту;

творчого мислення;

самостійного мислення;

навичок самоконтролю;

навичок самоаналізу;

прикладної сторони мислення;

пізнавального інтересу до процесів, що відбуваються в природі.

Програма складена з урахуванням сучасного стану науки і змісту предметної області "Хімія" та "Біологія" у середній загальноосвітній школі. Вона відповідає вимогам Державного освітнього стандарту шкільного курсу з хімії, біології і являє собою модульну навчальну систему, в якій учень самостійно здобуває знання, а вчитель здійснює мотивоване управління його навчанням (організовує, координує, консультує, контролює).

Дана програма дозволяє реалізувати такі принципи навчання:

дидактичні (забезпечення самостійності та активності учнів; досягнення міцності знань і умінь; реалізація політехнічного навчання хімії, професійної орієнтації);

виховні (працелюбність, цілеспрямованість, розвиток почуття відповідальності, завзяття та наполегливості в досягненні поставленої мети);

міжпредметні, що показують єдність природи, що дозволить розширити світогляд учнів.

Лабораторний практикум є одне з найважливіших складових частин при вивченні органічної хімії.

Метою даного практикуму є усвідомлене використання отриманих теоретичних знань учнів на практиці. Це особливо важливо для тих учнів, хто вибрав подальший шлях навчання, де основа фахом - хімія та біологія, це медичний або хімічні ВНЗ.

Цілі і завдання лабораторного практикуму:

Розвинути і розширити уявлення учнів про білки, ферменти, ліпідах, нуклеїнових кислотах і вітамінах.

Розвинути і закріпити в учнів експериментальні навички.

Розвиток індивідуальних навичок, знань і умінь.

Розвиток умінь використовувати комплексні знання з біології та хімії.

Учень повинен знати:

Будова, властивості, склад білків, ферментів, ліпідів, нуклеїнових кислот і вітамінів.

Основні терміни і поняття.

Вміти на практиці усвідомлено застосовувати отримані знання.

Учень повинен вміти:

Спостерігати і вести грамотні запису спостережуваних явищ.

Проводити хімічні експерименти.

Складати порівняльні таблиці та схеми, будувати графіки отриманих результатів, спостережень і досліджень, робити висновки.

Практикум є частина навчально-методичного комплексу з біологічної хімії.

У практикумі стисло викладено теоретичний матеріал до кожної лабораторної роботи.

У лабораторних роботах розглядаються основні принципи, що лежать в основі тих чи інших реакцій, кількісного або якісного аналізу. Тематика лабораторних робіт підібрана таким чином, що дає можливість використовувати на практиці знання з аналітичної (якісний і кількісний аналіз), фізколлоідной (особливості колоїдних розчинів), органічної (механізм органічних реакцій) і біологічної хімії.

З метою систематизації та контролю знань, умінь і навичок в кінці кожної лабораторної роботи наведені теоретичні завдання і запитання для самоконтролю, письмові розрахунково-графічні завдання. Для самостійної теоретичної підготовки учневі пропонується навчальна література. Лабораторний практикум може бути використаний, як частина будь-якої цілісної роботи вчителями загальноосвітніх шкіл при вивченні курсу органічної хімії та загальної біології; як факультативний курс або елективний; як навчальний посібник з підготовки учнів до здачі вступного іспиту до ВНЗ та єдиного державного екзамену з хімії та біології, а елементи практикуму - як доповнення до уроків хімії, фізики, біології.

Структура блочно-модульної навчальної системи

Структурно-методична організація програми

МОДУЛЬНЕ ПЛАНУВАННЯ

I модуль

II модуль