Презентація «Хімічні елементи та потреби організмів у них» з біології для 10 класу

Очікувані результати: учні розрізняють групи біоелементів за кількістю та функціями, наводять приклади їхніх ролей. Запропонуйте розглянути різноманітність продуктів і пригадати, які речовини організм отримує з їжею. У живих організмах виявлено близько 80 природних хімічних елементів, а для нормального існування людини достовірно необхідні близько 30. Не ототожнюйте калорійність раціону з його повноцінністю.

Попросіть учнів припустити, які ролі можуть мати хімічні елементи, і чому їхня мала кількість не означає неважливість. Після обговорення наведіть приклади: Кальцій входить до кісткової тканини, Ферум до гемоглобіну, Магній до хлорофілу. Далі введіть поняття біоелементів і їхню класифікацію. Типова помилка полягає в думці, що елемент потрібний лише тоді, коли його багато.

Біоелементи є хімічними елементами живої матерії, що виявляють певні властивості й відіграють важливу роль у життєдіяльності. Поділ на картках відображає функції елементів, і один елемент може брати участь у різних процесах. Біокаталітичні елементи забезпечують біологічну активність ферментів і вітамінів, але не всі мікроелементи є компонентами вітамінів. Ферум входить до гемоглобіну й належить до кровотворних біоелементів. Не плутайте класифікацію за функціями з класифікацією за кількістю.

Органогени становлять близько 98% вмісту хімічних елементів клітини. Частка решти восьми макроелементів разом становить близько 1,9% маси клітини. Мікроелементи становлять близько 0,01% маси клітини, це показник їхнього вмісту, а не норма споживання. У додатковому джерелі наведено ультрамікроелементи з умістом менш як 0,000001%; перелік елементів не означає, що це значення окремо виміряне для кожного з них. Межа між макроелементами й мікроелементами умовна. Не подавайте кількість елемента як показник його важливості.

Проведіть зв’язок від конкретного елемента до речовини або структури, у якій він міститься. Ферум є складовою гемоглобіну, Магній входить до складу хлорофілу, а Кальцій і Фосфор утворюють кісткову тканину. Купрум входить до складу гемоціаніну головоногих молюсків і десятиногих раків. Не стверджуйте, що Купрум є складовою гемоглобіну.

Порівняйте групи за складом, кількістю та хімічними властивостями. Органогени становлять близько 98% вмісту хімічних елементів клітини, а частка решти восьми макроелементів разом становить близько 1,9% маси клітини. Органогени утворюють міцні ковалентні зв’язки, а макроелементи часто діють у формі йонів або входять до складу спеціальних речовин. Типова помилка полягає в тому, щоб вважати інші макроелементи менш важливими через їхню меншу частку.

Біоелементи є хімічними елементами, що входять до складу живої матерії, виявляють певні властивості та відіграють важливу роль у життєдіяльності. Вони виконують функції у складі біомолекул, у формі нерозчинних сполук та йонів. Приклади: Ферум входить до гемоглобіну, а Магній до хлорофілу. Очікувана відповідь: елементи важливі як складники речовин і як учасники процесів. Типова помилка полягає в уявленні, що кожен елемент діє лише як окрема речовина.

Йони Na⁺, K⁺ і Cl⁻ забезпечують проникність клітинної мембрани та беруть участь у проведенні нервового імпульсу. Кальцій також бере участь у зсіданні крові. Не зводьте роль цих йонів лише до будівельної функції.

Порівняйте частки на плитках і попросіть учнів пояснити, чому малий уміст не означає незначну функцію. Мікроелементи становлять близько 0,01% маси клітини, але потрібні для її нормальної роботи. Це показник умісту, а не добова норма споживання. Нестача або надлишок мінеральних речовин може спричиняти порушення й захворювання.

Поясніть, що збалансоване харчування охоплює і основні, і мінорні харчові речовини. Білки, вуглеводи й ліпіди потрібні у відносно великих кількостях, а вітаміни та мінеральні речовини надходять у малих. Числа у рядку порівнюють уміст хімічних елементів у клітині, а не кількість харчових речовин у раціоні. Частка чотирьох органогенних елементів становить близько 98%, а мікроелементів близько 0,01% маси клітини. Не плутайте малу кількість із необов’язковістю.

Поясніть шлях від їжі до клітинної функції. У процесі травлення білки, жири й вуглеводи розщеплюються ферментами до низькомолекулярних сполук. Продукти травлення надходять у кров і переносяться до клітин. Кальцій і Фосфор утворюють кісткову тканину, Ферум входить до гемоглобіну, а Йод є структурним компонентом тироксину. Очікувана відповідь: елементи потрапляють до організму з їжею, а їхні функції залежать від того, до складу яких речовин вони входять. Типова помилка полягає в тому, що учні називають лише продукт, не пояснюючи роль елемента.

Правильна відповідь: Купрум. У гемоціаніні головоногих молюсків і десятиногих раків міститься цей елемент. Типова помилка полягає в перенесенні ролі Феруму з гемоглобіну на гемоціанін.

Правильна відповідь: мікроелементи потрібні в малих кількостях, але мають важливі функції. Вони можуть входити до складу ферментів і гормонів. Типова помилка полягає в ототожненні малого вмісту з відсутністю значення. Попросіть учнів обґрунтувати вибір прикладом Йоду, Цинку або Купруму.

Попросіть учнів відновити систему понять: біоелементи класифікують за кількістю та за функціями. Органогени мають високу частку в клітині, а макро- й мікроелементи розрізняють за їхнім умістом. Мікроелементи потрібні в малих кількостях, але виконують важливі функції. Перевірте, чи учні можуть навести приклад конкретного елемента й пов’язати його з функцією. Типова помилка полягає в змішуванні двох класифікацій.

Зразок відповіді для вчителя: Оксиген є органогеном і входить до складу води та органічних речовин; Кальцій і Фосфор утворюють кісткову тканину; Магній входить до складу хлорофілу; Ферум є складником гемоглобіну й бере участь у кровотворенні; Йод є структурним компонентом тироксину. Молоко й сир містять Кальцій. Нестача або надлишок мінеральних речовин може спричинити порушення обміну й захворювання. Для повідомлення підійдуть Ферум у гемоглобіні, Магній у хлорофілі, Кальцій і Фосфор у кістковій тканині або Купрум у гемоціаніні.