Урок 6. Углеводы и их биологическая роль
Цель работы:
Сформировать целостное представление об углеводах как классе органических веществ клетки: их классификации, особенностях строения и многообразии биологических функций; развить навыки применения теоретических знаний при решении расчётных задач и систематизации материала.
Задачи:
-
Предметные: дать определение углеводов, раскрыть их общую формулу; сформировать понимание классификации (моно-, ди-, полисахариды) с примерами и свойствами; раскрыть основные биологические функции; научить применять количественные данные для решения расчётных задач.
-
Метапредметные: развить умение систематизировать информацию через таблицы и схемы; сформировать навыки анализа свойств разных групп углеводов; отработать приёмы самоконтроля.
-
Личностные: способствовать формированию научного мировоззрения через понимание единства строения и функции в живой природе; развивать самостоятельность.
ХОД РАБОТЫ
Шаг 1. Определение
Выпишите определение в тетрадь:
Углеводы — это органические соединения, в состав которых входят углерод, водород и кислород, причём соотношение H:O = 2:1, как в молекуле воды ().
Общая формула:
Содержание в клетке: в животной клетке — 1–2% сухого вещества, в растительной — до 90%.
Шаг 2. Классификация
Углеводы делятся на три группы по способности к гидролизу. Изучите и перепишите Таблицу 1.
Таблица 1. Классификация углеводов
| Группа | Химическая формула | Характеристика | Примеры |
|---|---|---|---|
| Моносахариды | Простые сахара, не расщепляются на более мелкие. Бесцветные кристаллические вещества, сладкие, растворимы в воде. | Пентозы (): рибоза, дезоксирибоза (входят в состав РНК, ДНК, АТФ). Гексозы (): глюкоза, фруктоза, галактоза. |
|
| Дисахариды | Состоят из двух остатков моносахаридов. Растворимы в воде, сладкие. | Сахароза (глюкоза + фруктоза), лактоза (галактоза + глюкоза), мальтоза (2 глюкозы). | |
| Полисахариды | Биополимеры, состоят из множества остатков моносахаридов. Нерастворимы в воде, не имеют сладкого вкуса. | Крахмал (запасной углевод растений), гликоген (запасной углевод животных и грибов), целлюлоза (клеточные стенки растений), хитин (покровы членистоногих, стенки клеток грибов). |
Шаг 3. Биологическая роль
Изучите материал и заполните Таблицу 2 в тетради.
Таблица 2. Функции углеводов
| Функция | Суть | Примеры |
|---|---|---|
| Энергетическая | При окислении 1 г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии. | Глюкоза — главный источник энергии для клеток мозга и мышц. |
| Запасающая | Накопление питательных веществ про запас. | Крахмал у растений, гликоген у животных. |
| Структурная (строительная) | Образование клеточных структур. | Целлюлоза — клеточные стенки растений; хитин — покровы членистоногих и грибов. |
| Защитная | Предотвращение свёртывания крови, защита от повреждений. | Гепарин (антикоагулянт). |
| Пластическая | Входят в состав сложных молекул. | Рибоза и дезоксирибоза в составе ДНК, РНК, АТФ. |
Шаг 4. Практическое задание
Задание 1. Заполните Таблицу 3 «Сравнение групп углеводов» по образцу:
Таблица 3. Сравнение групп углеводов
| Признак | Моносахариды | Дисахариды | Полисахариды |
|---|---|---|---|
| Количество остатков моносахаридов | |||
| Растворимость в воде | |||
| Сладкий вкус | |||
| Примеры | |||
| Способность к гидролизу |
Задание 2. Решите расчётную задачу.
При полном окислении 1 г глюкозы выделяется 17,6 кДж энергии.
-
Сколько энергии выделится при окислении 25 г глюкозы?
-
Сравните с энергией, которая выделится при окислении 25 г жира (38,9 кДж/г).
-
Во сколько раз больше энергии даёт жир по сравнению с углеводами?
Задание 3. Составьте схему классификации углеводов в виде «дерева» (от общего понятия к частным группам и конкретным примерам).
Шаг 5. Мини-тест для самопроверки
Выберите один правильный вариант ответа и запишите ответы в таблицу.
1) Общая формула углеводов:
а)
б)
в)
2) Какой углевод входит в состав ДНК?
а) рибоза
б) глюкоза
в) дезоксирибоза
3) Запасной углевод животных — это:
а) крахмал
б) гликоген
в) целлюлоза
4) При окислении 1 г углеводов выделяется:
а) 17,6 кДж
б) 38,9 кДж
в) 9 кДж
5) Какие углеводы не имеют сладкого вкуса?
а) моносахариды
б) дисахариды
в) полисахариды
Таблица для ответов:
| № вопроса | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Ответ |