Открытый урок по теме: Углеводы - источник энергии. Роль жиров.
план-конспект урока на тему

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение города Москвы

«ЮРИДИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

(ГБПОУ Юридический колледж)

ПЛАН-КОНСПЕКТ учебного занятия

по ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ

учебной дисциплине

специальности 40.02.01 ПРАВО И ОРГАНИЗАЦИЯ СОЦИАЛЬНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ,

 40.02.02 ПРАВООХРАНИТЕЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

преподаватель Панферова Л.И.

Тема: Углеводы – источник энергии. Роль жиров.

Цель занятия: Расширение знаний об углеводах, жирах, их роли в организме человека.

Задачи занятия:

Обучающая: Закрепить знания обучающихся об углеводах, жирах, их роли в жизни человека, а также умения систематизировать, углублять и конкретизировать теоретические знания.

Воспитательная: Воспитывать отрицательное отношение к вредным привычкам, бережное отношения к своему здоровью, окружающей среде.

Развивающая: Продолжить формирование  творческого мышления.

Информационно-справочное оснащение:

Основная литература:

1.  Естествознание. Часть II Химия. Биология. Т.А.Боровских, В.С. Рохлов М.; Издательский центр «Академия»,2005.

 Дополнительная литература:

1. Химия 10 Габриелян О.С. Дрофа, 2007 г.,

Интернет-ресурсы:

1. Научно-информационный журнал Биофайл

http://biofile.ru/bio/20915.html 

 http://biofile.ru/bio/20914.html

2. Сайт о химии. Химик

 http://www.xumuk.ru/bse/2796.html  

http://www.xumuk.ru/bse/973.html

Междисциплинарные связи: биология, химия.

1. Рефлексия по ранее пройденному материалу учебного курса

(ответить на вопросы и провести самооценку усвоенного материала)

Изучаемые вопросы учебного занятия

Вопрос 1. Углеводы, их виды, строение. Углеводы - источник энергии.

    Углеводы составляют большой и важный класс природных соединений. Тростниковый сахар, по-видимому, был одним из первых органических веществ, выделенных человеком в чистом виде. Сегодня известны и широко применяются многие соединения этого класса. Простейший представитель углеводов – глюкоза, формула глюкозы C6H12O6. Сначала ее записывали так:

C6(H2O6), т.е. в виде комбинации углерода и воды, отсюда и историческое название класса – углеводы (хотя на самом деле молекул воды в углеводах нет). Кроме глюкозы к углеводам относится сахар, крахмал, целлюлоза и многие другие вещества.

Углеводы, по их способности гидролизоваться (обменная реакция между веществом и водой), делятся на три основных группы: моносахариды, дисахариды и полисахариды.

Моносахариды (например, глюкоза) не гидролизуется.

Молекулы дисахаридов (например, сахарозы) гидролизуются с образованием двух молекул моносахаридов, а молекулы полисахаридов (например, крахмала) гидролизуются с образованием множества молекул моносахаридов.

       1.Моносахариды C6H12O6. (глюкоза, фруктоза и др.), Моносахариды — дифункциональные соединения, так как в составе каждой молекулы содержатся несколько гидроксильных групп и одна карбонильная.  Существуют два структурных изомера —  (I) (глюкоза) (II) (фруктоза) в зависимости от расположения  группы (ОН). Это твердые вещества, способные кристаллизоваться, они гигроскопичны (способны поглощать влагу из воздуха), очень легко растворяются в воде, легко образуют сиропы, из которых выделить их в кристаллическом виде бывает очень трудно  

Изомеры глюкозы (1- α-глюкоза, 2- β фруктоза)               Формы глюкозы

Глюкозу называют также виноградным сахаром, так как она содержится в большом количестве в виноградном соке. Кроме винограда глюкоза находится и в других сладких плодах и даже в разных частях растений. Распространена глюкоза и в животном мире: 0,1% ее находится в крови. Глюкоза разносится по всему телу и служит источником энергии для организма. Она также входит в состав сахарозы, лактозы, целлюлозы, крахмала.

Глюкоза образуется зелеными растениями в процессе фотосинтеза, описываемого следующим уравнением: 6 CO2 + 6H2O + 686 ккал = C6H12O6    +  6O2 (углекислый газ + вода +солнечная энергия =глюкоза +кислород)

     В растительном мире широко распространена фруктоза или фруктовый (плодовый) сахар. Фруктоза содержится в сладких плодах, меде. Извлекая из цветов сладких плодов соки, пчелы приготавливают мед, который по химическому составу представляет собой в основном смесь глюкозы и фруктозы. Также фруктоза входит в состав сложных сахаров, например, тростникового и свекловичного. В организме человека глюкоза содержится в мышцах, крови, и в небольших количествах во всех клетках.

2.Дисахариды (сахароза, мальтоза) - сложные сахара, каждая молекула которых при гидролизе распадается на 2 молекулы моносахарида. Формула дисахаридов C12H22O11. Дисахариды — твёрдые, кристаллические вещества, от слегка белого до коричневатого цвета, хорошо растворимые в воде. Это сахароза, или свекловичный сахар, тростниковый сахар, в быту просто сахар — дисахарид, состоящий из двух моносахаридов — α-глюкозы и β-фруктозы.

Сахароза является весьма распространённым

            Структурные формулы сахарозы.                  в природе дисахаридом, она встречается во многих

фруктах, плодах и ягодах. Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле и сахарном тростнике, которые и используются для промышленного производства пищевого сахара.

3. Полисахариды (крахмал и целлюлоза, а - глюкоза входит в состав крахмала, а бета-глюкоза — в состав целлюлозы)

Полимерные молекулы крахмала состоят из множества остатков молекул глюкозы в циклической форме. Любопытно, что крахмал не является индивидуальным веществом, это смесь двух полисахаридов – амилопектина и амилозы. Молекула амилозы линейна, кручена в спираль, состоит из нескольких тысяч глюкозных звеньев. Молекула амилопектина имеет разветвленное строение и не скручена в спираль, она имеет форму, близкую к шарообразной, Кроме того, цепи молекул крахмала различаются и по структуре.                 

При обработке крахмала теплой водой его удается разделить на две части (фракции): одна, растворимая в теплой воде (составляет 10—20%), называется амилозой; вторая, нерастворимая и лишь набухающая в теплой воде, — амилопектином (80—90%).

Свойства крахмала. По внешнему виду крахмал — белое порошкообразное вещество; под микроскопом можно видеть, что он состоит из своеобразных зерен, величина которых для крахмала из разных растений неодинакова. Внешняя часть крахмальных зерен состоит из амилопектина, внутренняя — из амилозы. В холодной воде крахмал не растворим, в горячей — зерна его набухают, и образуется коллоидный раствор — клейкая жидкость, называемая крахмальным клейстером.                                                    

Молекулы целлюлозы, в отличие от молекул крахмала, более длинные, т.е. построены из большего числа остатков молекул глюкозы. Кроме того, молекулы целлюлозы имеют только линейную структуру. Этим объясняется, что целлюлоза образует такие волокнистые материалы, как хлопок, лен и т.д. В природных волокнах все молекулу целлюлозы ориентированы вдоль одной прямой. Между этими молекулами возникают многочисленные дополнительные связи, которые придают прочность материалу.

 Целлюлоза, или клетчатка это — полисахарид, представляющий собой основное вещество, из которого строятся стенки растительных клеток. Глюкоза является главной составной частью древесины (до 70%), содержится в оболочках плодов, семян и т. п. Большое количество целлюлозы содержат различные растительные волокна: например, хлопковое волокно (вата) представляет собой почти чистую целлюлозу. Клетчатку содержат и многие пищевые продукты (мука, крупа, картофель, овощи). В больших количествах целлюлозу перерабатывают с целью получения различных видов искусственного шелка, бездымного пороха, пластических масс (например, целлулоида), лаков и для многих других целей.

В целлюлозе заключено около 50% углерода, находящегося в растениях, и по общей своей массе целлюлоза на Земле занимает первое место среди всех органических соединений. Практически. Всю целлюлозу поставляют растения, хотя она встречается также у некоторых низших беспозвоночных и у примитивных групп грибов. Такое большое количество целлюлозы на Земле, обусловлено тем, что у всех растений из нее построены клеточные стенки: в среднем 20—40% материала клеточной стенки составляет именно целлюлоза

Несмотря на незначительное различие в строении молекул целлюлозы и молекул крахмала, целлюлоза по свойствам резко отличается от крахмала. Она представляет собой волокнистое, очень прочное вещество. Совершенно не растворима в воде, раствором йода не дает синего окрашивания. 

Углеводы в организме человека играют роль энергетических веществ. Самые важные из них – сахароза, глюкоза, фруктоза, а также крахмал. Они быстро усваиваются в организме. Реакция окисления углеводов в организме обратная по отношению к реакции фотосинтеза. Ее уравнение можно записать следующим образом: C6H12O6 + 6O2= 6СO2   +   6 H2O +686 ккал (глюкоза + кислород =углекислый газ + вода + энергия)

Исключение составляет клетчатка (целлюлоза), которой особенно много в растительной пище. Она практически не усваивается организмом, но имеет большое значение: выступает в роли балласта и помогает пищеварению. 

Контрольные задания по Вопросу 1.

Вопрос 2. Жиры, их роль в жизни человека 

Жиры - это вещества животного или растительного происхождения, которые состоят из остатков молекулы спирта – глицерина молекул высших («жирных») карбоновых кислот (см. рисунок). Жиры могут быть как твердыми, так и жидкими, это зависит от того, какими кислотами они образованы. Если в состав жира входят остатки кислот, атомы углерода в которых связаны только одинарными связями (предельные, или ненасыщенные кислоты), то образуемый ими жир будет жидким. Все жиры нерастворимы в воде, а растворимы в органических растворителях.  Жиры входят в состав каждой клетки организма. Часть жира, наряду с белками, используется организмом как материал для построения клеток, Жиры входят в состав клеточных мембран, выполняют функции хранения энергии, В последствии низкой теплопроводности жиры играют важную роль в терморегуляции живых организмов. Подкожный жировой слой позволяет теплокровным морским организмам избегать переохлаждения.

При недостаточном количестве жиров у человека снижается стойкость организма к инфекционным заболеваниям, Действию холода и других неблагоприятных факторов. Общее количество жира в организме человека колеблется в широких пределах и составляет 10—20 % массы тела, при ожирении оно может достигать 40—50 %. Жировые депо в организме непрерывно обновляются. При обильном углеводном питании и отсутствии жиров в пище синтез жира в организме может происходить из углеводов. Нейтральные жиры, поступающие в ткани из кишечника и жировых депо, окисляются и используются как источник энергии. При окислении 1 г жира освобождается 9,3 ккал энергии. В связи с тем, что в молекуле жира содержится относительно мало кислорода, последнего требуется для окисления жиров больше, чем при окислении углеводов. Как энергетический материал жиры используются главным образом в состоянии покоя и при выполнении длительной малоинтенсивной физической работы. В начале более напряженной мышечной деятельности используются преимущественно углеводы, которые в дальнейшем в связи с уменьшением их запасов замещаются жирами. При длительной работе до 80 % всей энергии расходуется в результате окисления жиров. Жировая ткань, покрывающая различные органы, предохраняет их от механических воздействий. Скопление жира в брюшной полости обеспечивает фиксацию внутренних органов, а подкожная жировая клетчатка защищает организм от излишних теплопотерь. Секрет сальных желез предохраняет кожу от высыхания и излишнего смачивания водой.

В организме человека существует и холестерин – воскообразное жирорастворимое вещество, присутствующее во всех тканях организма, важнейшее в биологическом отношении сложное органическое соединение. Человеческий организм способен вырабатывать   его как самостоятельно, так и получать с пищей. Синтез холестерина организмом происходит главным образом в печени, в меньшей степени - в надпочечниках, коже, кишечнике и других органах и выполняет многообразные физиологические функции. Холестерин – «предшественник» некоторых гормонов. Например, гормонов, регулирующих водно – солевой, белковый и углеводный обмены, половых гормонов, а так желчных кислот, и даже витамина D – синтезирующегося также из холестерина. Содержание холестерина в плазме крови меняется в зависимости от возраста человека. После 20лет концентрация свободного холестерина в плазме крови начинает постепенно повышается.

Уровень общего холестерина, считающийся нормальным, не должен превышать 0,18 - 0,26%. Повышение содержания холестерина в крови приводит к его отложению на стенках кровеносных сосудов, к нарушению кровообращения и развитию атеросклероза. Основной путь окисления холестерина с последующим выведением из организма — это образование желчных кислот. На эти цели уходит от 60 до 80 % всего ежедневно образующегося в организме холестерина. Второй путь превращения холестерина — это образование стероидных гормонов (половые гормоны, гормоны коры надпочечников и др.). На эти цели уходит всего 2 —4 % холестерина, образующегося в организме. Еще один путь утилизации холестерина - образование из него в коже под действием ультрафиолетовых лучей витамина D3.

Избыточное потребление жира ведет к нарушению обмена веществ, ухудшению использования белка, нарушению пищеварения, повышению отложения жира в подкожной клетчатке и др. Биологическая ценность различных жиров зависит от соотношения содержания жиров животного и растительного происхождения

Контрольные задания по Вопросу 2.

1. Подведение итогов учебного занятия.

(ответить на вопросы (тестовые задания) и провести самооценку усвоенного материала)

2. Домашнее задание на следующее занятие.

1. [2], §§ 13.2; 13.3; 13.4.Подготовить сообщение о правильном питании, о роли углеводов и жиров в жизни человека.

Преподаватель                                                                 Л.И. Панферова