Тіршіліктану пәні бойынша клетканың химиялық құрылысына методикалық өңдеу

1. Кертартпа екіеселену

2. Жартылай кертартпа  екі еселену

3. Бытыраңқы екі еселену

деп түсініксіз жазылғандағы ескеріліп» екінші басылымда өзгертілген:

1. Сақтама екі еселену

2. Жартылай сақтауа екі еселену

3. Бытыраңқы екі еселену

ДНК молекуласы екі еселенғенде, қос тізбегінің бір сыңарындағы қасиеттер сақталып, соның негізінде екінші тізбек синтезделінетінін білдіреді. Бірінші басылымында кейбір суреттер деп сызба нұсқалар дұрысталынбай, бұл суреттер қайта салынды. Сөйтіп тіршілік тану өңделді, қайта 1997 жылы жарыққа шықты.

Тіршіліктану пәнінен Жамбыл атындағы №26 мектепте 10 сыныптарға өткізген мұғалімдердің тәжірибесінен алған білімдерімнің, әдістерімнің негізінде 10-сыныптарға жасушаның химиялық құрылысы тарауынан сабақ өткіздім, Аптасына 1 сағат және 1 сағат факультатавтік сабақ ретінде өткіздім.

III. 4.1. Тірі ағзалардың химиялық құрылысы.

Жасушадағы бейорганикалық және органикалық заттар.

Мақсаты. Оқушыларды жасушаның атомның және молекулалық құрамы мен, судың кл-ғы мелшерімен, таныстыру, мағлұматтар беру.

Тәжірбиелік мәні. Оқушылардың ойлау қабілетін арттыруға, кестелермен жұмыс жасай білуге, сұрақтарға жауап беруге, үйрету.

Көрнекілікті кестелер, карточкалар, плакаттар.

Сабақтың барысы:

Табиғатта кездесетін 105 химиялық элементтің 80-ге жуығы тірі ағза жазушаларының құрамында болады. Олар жасушадағы мөлшеріне қарай 3 топқа бөлінеді.

1. Органикалық қосылыстардың құрамына кіретін негізгі элементтер

Олардың жасуша құрамындағы үлесі 99%

2. Ион түрінде кездесетін элементтер. Олардың жасушадағы жалпы мөлшері 1% шамасында.

3. Жасушада өте аз мөлшерде кездесетін /0,01% - тен кем/ микроэлементер. 1 кестеде көрсетілген. Осы кестені оқушыларға сызып алуын ескертемін. Бұл кестеде жасушада кездесетін элементтер көрсетілген. Тірі ағзадағы химиялық әлеменітердің зат айналым әрекетіндегі маңызын, егер микроэлементтер жетіспесе, ағза ауруға ұшырайды. Егер тағамның құрамында иод жетіспесе, бала бойының өсуі тежелед. Егер тағамның құрамында мыстың мөлшері жетіспесе де мал жаппай ауруға ұшырайды. Сонымен қатар, химиялық элементтердің тірі ағзалардағы үлесі жер бетіндегі таралуынан мүлдем өзгеше, 2 – кестеден керуге болатынымызды түсіндіремін, 2-кестені дәптерлеріңе сызып алыңдар. Тірі ағза жасушасында кездесетін сутегі, оттегі, көміртегі және азоттың үлесі 99% жетеді. Оттегі, сутегі, көміртегі және aзoт бар химиялық қосылыстардан тірі материяның негізі қаланған. Алғашқы тipi ағзалар бейорганикалық қосылыстар негізіңде теңіз суында пайда болып дамығанын көріуге болатынын түсіндірдім. Клетканың құрам бөлігі ретіндегі суды оқып – үйрену оқушылардың заттар құрылысы мен олардың қасиеттері арасысдағы байланыстылық жөніңдегі білімін анықтаудан бастадым. Су молекуласының құрылысы мен оның қасиеттері және тірі клеткадағы ролі арасындағы байланыстың сипаты қандай?

Бұл проблеманы шешудің жолы - су молекуласының құрылысы адалы оқушылар біліміне назар аудару. Бұл үшін оларға судың электрондық формуласын жазып, сутегі мен оттегі арасындағы байланыс  типін көрсету ұсынылады. Сутегі мен оттегіге арналған электрондық пішін үйлесімділігі, су молеукалысындағы химиялық байланыстар / су молекуласында сутегі мен оттегі бөлшектері полюсті ковалентті байланыс пен – Н:О:Н қосылған/ туралы оқушылардың білімі естеріне түсіріледі. Су молекуласының едәуір полюсті болуы бұл заттың 81-ге тең болып келетін жоғары диэлектрлік сіңімділігін қамтамасыз етеді. Бұл судағы екі электр заряды вакумде өзара әpeкeттeскeндe одан 81 есе аз күшті өзіне тартады немеее тебеді деген сөз.

Иондық немесе полюсфі байланыспен сипатталатын заттардың басымырақ ерігіштік қабілеті судың полюсті болуына байланысты.

Сутектік байланыс есебінен 2, 3, 4 және одан да көп су молекулалары қосыла алады. Міне, су молекулаларының дәл осы тартылыс күші бу түзудің жоғары мәнді жасырын жылуына және беттік тартылыстың үлкен болудаа әкеп соғады - су молекулаларын бір-бірінен бөлу үшін энергия мөлшерін көп жұмсауға, тура келеді. Судағы сутегі протондары және басқа заттар бөлшектерінің арасындағы сутектік байланыстар есебінен сулау құбылысы болда өтеді, Бұл кезде су молекулалары басқа молекулалар немесе клеткалы бөлшектер төңірегін бағытқа алады, биологиялық структуралар құруға қатысады. Сутектік байланыстар маңызды биополимерлер - белоктар мен нуклеин қышқылдары структурасын орнықтырады. Оларсыз жердегі тіршіліктің дәл қазіргі формасындай өмір сүруі мүмкін емес еді. Бұдан әрі әңгіме барысында мектеп оқушыларынан судың инертті еріткіш екендігін анықтайды: оны еріген заттардың әсерінен өзгермейді десе де болады. Метоболизмнің көптеген реакциялары тек сулы ортада ғана өтеді. Клеткалар структураларын зақымдап алмай, абайлап сусыздандырған кезде организм анабиоз қалпына түседі.

Мектеп оқушыларына органикалық химияны оқып үйрену көзіңде нақтылы және колоидті ерітінділермен, әмульсиялармен суспензиялармен танысады. Осы білімді пайдаланғанда клетканы сулы және сусыз фазалардан тұратын диеперсиялық система ретінде қарастыруға мүмкіндік туады. Клетка мембраналары және басқа кейбір структуралар, сондай-ақ жеке үлкен молекулалар суда ерімейді, олар су мен сыйыспайтын реакциялар жүзеге асатын сусыз фазаны құрайды. Бұл фаза клетка қаңқасын түзіп, оның структуралың тұтастығын қамтанасыз етуге қатысады.

Судың қасиеттері мен химиялық құрылысының биологиялық ролінің айқындылығы туралы мектеп оқушыларында дұрыс білім жүйесін жасау үшін судың физикалық - қимиялық қасиеттері туралы жинақталған схема жасадым.

Судын физикалық және химиялық қасиеттері
Жоғары жылу сыйымдылық, балқу мен бу түзілудегі мол жылулық.	Молекулалардың дипольді сипаты, диэлектриктік жоғары өтімділігі.	Полюсті және ионды байланыстары бар заттарды сулануға және полюссіз байланыстары бар бөлшектерді тебуге бейімділігі	Каталкздік активтігі, гидролиз, гидраци реакцияларына қатысы

 

Химиялық құрылыс молекуладағы атомдардың тәртібі мен сипаты. Су молекулаларындағы сутегі және оттегі бөлшектері арасында полюсті ковалентті байланыс орын алады. Су молекуласы бір-бірімен сутектік байланыс есебінен қосылады. Жоғарыдағы айтылған физикалық және химиялық қасиеттер судан клеткадағы әр түрлі ролін жылу реттеуге, заттардың еруі мен араласына, жасушалық структуралардың түзілуіне, зат алмасу реакцияларына қатысуына қамтамасыз өтетінін түсіндіріп. Оқушылардың сабақты түсінген түсінбегеңдігін "тексеру үшін мынадай сұрақтар қоямыз.

1. Судың клеткадағы ролі қандай?

2. Судың химиялық құрылысы мен оның клеткадағы ролі арасындағы байланыс сипаты қандай?

3. Минералды иондар микроэлементтердің клетка тіршілігіндегі маңызы қаңдай?

4. Судың биологиялық маңызы  туралы не білесіңдер?

5. Мына кестені толтырасыңдар, үлгермесеңдер үйде аяқтайсыңдар деп айтамыз.

Қосылыстардың түрі	Молекула құрылысының ерекшеліктері	Химиялық құрамының ерекшеліктері	Судың негізгі  қасиет
СУ

 

Оқушылардың сабаққа жауап беруін бағалап, үйге тапсырма:

2. Тірі ағзалардың химиялың құрылысын оқып келу.

 

III. 4.2. Көмірсулар және липиттер тақырыбына сабақ беру методикасына талдау

Сабақтың мақсаты: Оуышларға көмірсулар мен липидтің негізгі түрлері, клетка тіршілікіндегі маңызы, биологиялық ролі, құрылымымен таныстыру, түсінік беру.

Құрал-жабдықтар: картошкалар, плакаттар, моносахаридпен дисахаридтер схемасы салынған көрнекіліктер.

Әдісі: әңгімелесу.

Пән аралық байланыс: химия, халықттық педагогика.

Сабақта мынадай 3 түрлі мәселе қамтимыз.

а/ көмірсулардың құрамын, түрін, қасиетін организмдегі ролін анықтау.

б/ липидтердің құрылымын

в/ липидтермен көмірсулардың биологиялық ролін.

Мен жаңа сабақты осы 3 мәселені қамти отыра өтемін. Жасушаның органикалық заттарын білесіңдер ма? деп сұрақ қоямын. Тірі жасушаның құрамында өлі табиғатта кездесетін көптеген органикалық заттар болатынын айтамын. Ол қаңдай органикалық заттар оларға не жатады? деп сұрақ қойдым. Оқушылар білгендерінше жауап береді. Дәптерлеріңе жазыңдар: органикалық қосылыстарға көмірсулар, ақуыздар, нуклеин қышқылдары жатады. Ал органикалық қосылыстар дегеніміз - құрамына көміртегі немесе оның қосылыстары кіретін, сондай-аң ауада және оттегінде жана алатын заттарды айтамыз. Тірі жазушадағы органикалық заттардың барлығы биополимерлерге жатады. Ал полимер молекуласы қарапайым заттардан құралатынын, оларды мономен деп атайды дедім. Сонымен егер А әрпі мономер болса, ал мына тізбек А-А-А-А-А...А полимер молекуласы болады. Яғни, көптеген мономерлерден биополимер молекуласы түзіледі, Ал полимерлерде крахмал, гликоген, ақуыз, нуклеин қышқылдарын жатқызуға болады және осыларды дәптерлеріңе жазып алыңдар.

Көміртегі. Су және ондағы еритін әр түрлі газдар тіршілікке қажетті химиялың өзгерістердің ортасы болып табылады. Тіршіліктің көзі - құрамындағы негізгі элемент көміртегі болатын көптеген ірі молекулалардаң өзара әрекеттесуінің нәтижесі, Осы органикалық заттардың негізін құрайтын көміртек атоңдарының өзара байланысына назар аударайық. Әрбір көміртегі атомы 4 ковалентті байланыс арқылы бір-бірімен қосылып, ұзын, қысқа, сақиналы тізбектер және тұйықталған қосылыстар түзеді. Осы көміртегі тізбектері мен сақиналар органикалық қосылыстардың қаңқасын құрайды. Көміртегі - әр түрлі және тұрақты қосылыстар түзіп, тірі ағзада болатын молекулалардың сан алуандығын қамтамасыз ететін бірден-бір әлемент.

Көрірсулардың құрылымы. Оқушыларға көмірсулар құрамына көміртегі, сутеті және оттегі атомдары кіретінін түсіндірдім. Жасуша құрамында курделі органикалық қосылыстар 1% мөлшерде болады. Ал көмірсулардың қарапыйымы – моносахаридтер екенін түсіндіріп, мына схеманы дәптерлеріңе сызып алыңдар.

Қарапайым көмірсулар

Гексоздар	Пентоздар
глюкоза фруктоза бос күйіңдегі малина мен жүзімде, бал мен қанның құрамында кездеседі.	рибоза дезоксирибоза бос күйінде кездеспейді, тек нуклеин қышқылдары мен аденазин - трифосфор қышқылдарының құрамына кіреді.

 

Күрделі көмірсулар
сахароза	крахмал	клетчатка

 

Моносахаридтер - суда жақсы еритін жағынды, тәтті дәмі бар, түссіз заттар. Моносахаридтің екі молекуласының байланысуын дисахарид түзіледі. Мысалыға қызылша қанты сахарозаның глюкоза мен фруктозаның қосылысы екенін көруге болады.

Бірнеше моносахарид молеқулаларынан полисахарид /грекше "поли" - көп/ түзіледі. Ал ендеше полисахаридтер полимер қатарына жатады. Олардың мономерлері моносахаридтер. Жануарлар ағзасындағы полисахаридтер гликосил түрінде бауыр және бұлшық ет жасушаларында 5% мөлшерінде қорға жиналған, Ал ағзаға энергия қоры - глюкоза қажет болса, олар қайтадан мономерлерге, яғни глюкозаға ыдырайды. Өсімдік жасушаларында крахмал мен жасулық кездеседі, Крахмал глюкосен сияқты көп мөлшерде картоп түйіннің т.б, өсімдік жануарларында қорға жиналады. Оның мөлшері 70% болады. Осы көмірсулардың биологиялық ролі. Көмірсулар жасушаның барлық тіршілік әрекетінде қозғалысқа, секрецияға. биосинтезге бөлінуге т.б. жұмсалатын энергияның көзі болып табылады. жасушаларда үздіксіз жүретін тотығу реакцияларының нәтижесінде көмірсулар қарапайым заттарға дейін толық ыдырайды, Сонымен қатар көмірсулар құрылыс материалының қызметін атқарады.

Липидтердің құрылымы. Оқушыларға липид дегеніміз не? Кәне кім жауап береді? - дедім, Оқушылар өздері білген жауаптарын айтып жатыр, Сонымен липид дегеніміз май, яғни ең тарағаны. Барлық липидтерге тән қасиет - олардың полярлы еместігі. Сондықтан липидтер полярлы емес сұйықтарда, бензинде, эфирде хлорофирмде жақсы ереді, ал суда мүлдем ерімейді. Майтар өзара эфирлік байланыспен қосылатын глицерин мен май қышқылынан тұрады. Оларға жануар және өсімдік майлары, маргарин жатады. Бұл майлардың айырмашылығы құрамындағы май қышқылдарының табиғи сипатында. Май қышқылдары қанықан, қанықпаған болып екіге бөлінеді.

Жануар майында қаныққан қышқылдар көп. Липидтерге сонымен қатар май тәрізді заттар: холестерин, лицитин, майда еритін А, Д дәрумендері, гармоңдар жатады. Ал липидтердің биологиялық ролі, лигадтердің суда ерімейтін қасиеттері олардың құрылыс материалы қызметін атқаруына мүмкіңдік береді. Липидтер - энергия кезі. Май жасушада көміртегі оксиді мен суға дейін ыдырайды. Май - су – көзі. Липидтер қорғаныстық қызмет атқарады, яғни дене темперетурасын тұрақты сақтайды. Дипидтер -қорға жиналған заттар ролін атқарада. Жануарлар мен өсімдік әртүрлі мүшелерде жиналған май қорын тіршілік барысында біртіндеп жұмсайды. Сонымен липидтер осындай қызметтер атқарады. Бүгінгі жаңа тақырыпты түсінген шығарсыңдар. Кімде сұрақ бар? Егер сұрақ жоқ болса, мен қояын.