Урок 3. Биологическая роль воды в клетке

Цель работы:
Изучить роль воды в клетке, освоить методы её качественного определения, понять значение этого вещества для жизнедеятельности клетки.

Оборудование и материалы:

1. Рабочая тетрадь

2. Учебник: Пасечник В.В. Биология. 10 класс (§ 6 «Особенности химического состава клетки»)

3. Лабораторное оборудование: пробирки, пипетки, фильтровальная бумага

4. Образцы растительных тканей

ХОД РАБОТЫ

Шаг 1. Работа с терминами и понятиями

Заполните таблицу 1, правильно соотнеся термины и их определения.

Термины:

1. Вода в клетке

2. Осмос

3. Тургор

4. Водородная связь

5. Поверхностное натяжение

Определения:

• А. Основное неорганическое вещество клетки.

• Б. Свойство поверхности жидкости, обусловленное силами сцепления молекул.

• В. Сила, возникающая между молекулами воды.

• Г. Процесс диффузии воды через полупроницаемую мембрану.

• Д. Давление, создаваемое клеточным содержимым на оболочку.

Таблица 1. Соотнесение терминов и определений

Шаг 2. Изучение роли воды в клетке

Задание 1. Заполните таблицу 2 «Функции воды в клетке», используя материал учебника.

Таблица 2. Функции воды в клетке

Задание 2. Лабораторный опыт
Проведите опыт по определению содержания воды в растительной ткани (метод высушивания).
(Опишите ход наблюдения, взвешивание до и после высушивания, сделайте вывод о процентном содержании воды в исследуемом образце).

Шаг 3. Решение практических задач

Изучите предложенные ситуации и дайте аргументированные ответы, опираясь на знания о свойствах воды и осмосе.

1. Спасение растения. В оранжерее забыли полить редкий кактус на месяц. Что произошло с его клетками на физиологическом уровне? Как грамотно вернуть растение к жизни?

2. Морской парадокс. Почему морские рыбы постоянно пьют воду, а пресноводные — никогда? Объясните механизм с точки зрения осмоса.

3. Тайна вечной мерзлоты. Как некоторые растения и животные выживают в условиях вечной мерзлоты, не превращаясь в лёд (как избежать разрыва клеток кристаллами льда)?

4. Космический вызов. В космическом корабле произошла утечка воды. Как обезвоживание повлияет на работу систем жизнеобеспечения экипажа на клеточном уровне?

5. Секрет верблюда. Почему верблюд может долго обходиться без воды? Какие биохимические и физиологические адаптации у него есть для сохранения влаги?

Шаг 4. Тест

Выберите один правильный ответ.

1. Какую долю в среднем составляет вода в клетке?

А) 1–2%

Б) 20–30%

В) 70–80%

Г) 95–99%

2. Какое свойство воды позволяет ей быть универсальным растворителем в клетке?

А) высокая теплоёмкость

Б) полярность молекул

В) способность замерзать при 0 °C

Г) низкая плотность в твёрдом состоянии

3. Какая функция воды связана с поддержанием формы клетки и тургора?

А) участие в терморегуляции

Б) создание осмотического давления

В) участие в химических реакциях

Г) транспорт веществ

4. Представьте, что клетку поместили в гипертонический раствор. Что произойдёт с водой?

А) вода будет поступать в клетку

Б) вода будет выходить из клетки

В) движение воды не изменится

Г) вода начнёт замерзать

5. Почему вода важна для биохимических реакций в клетке?

А) она служит источником кислорода для дыхания

Б) она участвует в гидролизе и других реакциях как реагент

В) она блокирует ферменты, регулируя скорость реакций

Г) она создаёт электрический заряд для реакций

Шаг 5. Творческий проект

Создайте один из предложенных проектов (на выбор):

1. Модель «Путешествие молекулы воды по клетке».

2. Информ-карту «Вода — чудо природы».

3. Мини-сказку «Приключения капельки в клетке».

4. Сценарий видеоролика «Роль воды в живой клетке».

Контрольные вопросы

1. В эксперименте растение поместили в солёный раствор. Что произойдёт с клеткой? Объясните механизм.

2. При обезвоживании организма нарушается работа клеток. Почему?

3. Почему вода является универсальным растворителем?

4. Как вода помогает поддерживать постоянную температуру тела?

5. Почему лёд плавает в воде? Какое значение это имеет для живых организмов?

6. Каковы физические свойства воды?

7. В чём заключается роль воды как растворителя?

8. Как вода участвует в химических реакциях клетки?