Обобщение знаний химических компонентов клетки

Знакомство школьников со строением и функциями ДНК дает возможность перейти к изучению РНК. Ознакомление с РНК логично проводить в сравнении с ДНК в ходе заполнения таблицы «ДНК и РНК», содержащей графы «Химический состав» (фосфорная кислота, углеводы, азотистые основания), «Макромолекулярная структура», «Местонахождение в клетке». Сведения о ДНК заполняются в процессе повторения изученных ранее строения и функций этой кислоты. Материал об РНК учащиеся вносят по ходу рассказа или лекции учителя. Прежде всего учитель фиксирует внимание школьников на особенностях нуклеотидного состава РНК (наличие урацила вместо тимина), подчеркивает своеобразие углеводного компонента (рибоза вместо дезоксирибозы). Затем, используя таблицу «Биосинтез белка», дает краткую характеристику трех видов РНК: транспортный, информационный и рибосомный (подробно их роль будет рассматриваться в теме «Обмен веществ и превращение энергии в клетке»).

Молекулы РНК, как правило, не могут удваиваться, а синтезируются на матрице ДНК. Для установления характера связи между ДНК и РНК школьникам можно предложить решить 2–3 задачи на определение последовательности нуклеотидных звеньев фрагмента и РНК, синтезированного на матрице ДНК.

Хотя более естественно знакомить учащихся со строением и функциями АТФ в ходе развития знаний об особенностях и закономерностях клеточного метаболизма, следуя логике учебника, можно изучать АТФ в связи с нуклеиновыми кислотами. В этом случае следует исходить из ее химического строения. Учитель отмечает, что АТФ – адениновый нуклеотид, дополнительно соединенный с двумя остатками фосфорной кислоты (строение АТФ демонстрируется при помощи разборных моделей нуклеотидов). Он подчеркивает, что АТФ – вещество с уникальными свойствами, в химических связях содержащее значительный запас химической энергии, которая освобождается в ходе отщепления одного или двух остатков фосфорной кислоты. Демонстрация медицинских препаратов АТФ – натриевой или кальциевой солей – позволяет поставить вопрос о причинах использования их при мышечной или сердечной дистрофии (нарушениях обмена веществ и питания). Учащиеся отмечают, что энергия АТФ необходима для мышечных сокращений и всех других видов функциональной активности клеток: движения, свечения, переноса веществ через мембрану, биосинтеза веществ и др.

Для закрепления знаний об АТФ после рассказа с применением моделей и рисунков рекомендуется использовать кинофрагмент «Роль АТФ в процессах обмена веществ», который иллюстрирует как химическое строение АТФ, так и роль этого вещества в реакциях обмена веществ. Структурная формула АТФ преобразуется в изоморфную модель, с помощью которой формируется понятие об энергетической роли этого вещества, осуществляемой посредством превращений АТФ. Роль АТФ в энергетическом обмене подробно раскрывается в ходе изучения темы «Обмен веществ и превращения энергии в клетке».

Знания химических компонентов клетки школьники обобщают при составлении схемы «Молекулярная организация клетки».

Такая схема содержит удобную классификацию химических компонентов клетки и вместе с тем как бы иллюстрирует стадии пластического (при движении по схеме вверх до макромолекул) и энергетического (при движении по схеме вниз от макромолекул) обмена.

Проверку и закрепление знаний о химических компонентах клетки учитель проводит по вопросам: как происходит постепенное усложнение состава и функций органических веществ? На какие группы можно подразделить химические компоненты клетки в зависимости от их роли в построении клеточных структур и в процессах жизнедеятельности? Каков характер связи между химическим составом, строением и функциями основных групп макромолекул – нуклеиновых кислот, белков, липидов и углеводов?


Учителю биологии на заметку:

Строение и функции клетки
Клеточная теория
Строение и функции клеточной оболочки
Цитоплазма и ее органоиды, их функции в клетке
Митохондрии и пластиды
Комплекс Гольджи и другие структуры цитоплазмы
Ядро, его строение и функции
Строение и функции клеток прокариот. Неклеточные формы жизни
Учебно-воспитательные задачи темы Обмен веществ
Функции и сущность процессов обмена веществ
Знания о пищеварительных ферментах
Методика обучения общей биологии