Самостоятельная работа как фактор активизирующий мыслительную деятельность учащихся 10-х классов на уроках биологии (стр. 2 )

№	Бык	Баран	Лошадь	Свинья
1	гли	гли	гли	гли
2	илей	илей	илей	илей
3	вал	вал	вал	вал
4	глу	глу	глу	глу
5	глу	глу	глу	глу
6	цис	цис	цис	цис
7	цис	цис	цис	цис
8	ала ˇ	ала	тре	тре
9	серˇ	гли	гли	сер
10	валˇ	вал	илей	илей
11	цис	цис	цис	цис
12	сер	сер	сер	сер
13	лей	лей	лей	лей
14	тир	тир	тир	тир
15	глу	глу	глу	глу
16	лей	лей	лей	лей
17	тир	тир	тир	тир
18	асп	асп	асп	асп
19	тир	тир	тир	тир
20	цис	цис	цис	цис

Определите: а) что общего в первичной структуре инсулина у быка, барана, лошади и свиньи; б) чем отличается друг от друга первичная структура инсулина у этих видов животных; в) в чём заключается видовая специфичность белка инсулина у быка в отличие от инсулина у барана и лошади?

В качестве самостоятельного домашнего задания можно дать задание (14х): пользуясь учебником (§3) составьте таблицу:

Функции	Примеры белков, выполняющих функцию	В каких клетках (тканях, органах) особенно много содержится такого белка
1.Строительная	Кератин, коллаген	В стенках кровеносных сосудов, сухожилиях, волосах, семенах гороха и др.
2……..

Наиболее трудным является изучение нуклеиновых кислот. Трудность заключается в том, что невозможно показать структуру ДНК и РНК в натуре, а также специфичность матричной реакции. Трудности эти преодолимы, если научность сочетать с доступностью, применять для этого на уроке новые приёмы обучения: проблемный подход, решение специальных задач и демонстрацию разборных, динамических моделей ДНК и РНК.

Понятие о нуклеиновых кислотах целесообразнее и легче формировать и развивать в тесной связи с понятием о белке, сравнивая их. Поэтому в начале урока о ДНК я ввожу стержневую идею, что ДНК способна самоудваиваться, и программирует синтез белка, выслушиваю мнения уч-ся по проблемному вопросу (15): приводим два факта. Первый – молекула белка в клетке делиться не может, новые молекулы белка могут синтезироваться только на молекулах нуклеиновой кислоты (ДНК). Второй – молекула ДНК может самоудваиваться, создавать две собственные копии с такой же структурой. Сопоставьте эти факты и выскажите своё мнение: а) чем отличается структура молекулы ДНК от белка? б) как и почему молекула ДНК может самоудваиваться?

Затем после краткого объяснения с помощью наглядности о ДНК перехожу к решению задач. Доказано, что усвоение (понимание и запоминание) знаний лучше всего происходит именно в процессе решения соответствующих задач, требующих применения этих знаний. Решение первой задачи (16) я показываю на доске.

Задача. На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды расположены в последовательности: А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т. а) Нарисуйте схему структуры двухцепочечной молекулы ДНК. б) Объясните, каким свойством ДНК при этом вы руководствовались. в) Какова длина (в нанометрах – нм) этого фрагмента ДНК? (Каждый нуклеотид занимает 0,34 нм по длине цепи ДНК). г) Сколько ( в %) содержится нуклеотидов (по отдельности) в этой ДНК?

Решение и ответ: а) А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т…

Т-Т-Ц-А-Г-А-Т-Г-Ц-А-Т-А…

б) Принципом комплементарности А с Т, Г с Ц. в) Молекула ДНК всегда двухцепочечная, поэтому её длина равна длине одной цепи, а каждый нуклеотид в ней занимает 0, 34 нм; следовательно, 12 нуклеотидов в цепи х × 0,34 нм = 4,08 нм. Г) Всего в двух цепях 24 нуклеотида, из них А = 8 (33,4%), Т = 8 (33,4%), Г = 4 (16,6 %), Ц = 4 (16,6%).

По теме «Нуклеиновые кислоты» возможны несколько типов задач: 1) на достраивание второй цепи ДНК; 2) на определение длины ДНК по известной её структуре; 3) на определение количества и процентного содержания нуклеотидов в ДНК; 4) на редупликацию ДНК; 5) на определение длины ДНК и количества нуклеотидов по молекулярной массе ДНК; 6) комбинированные, включающие разные типы задач.

Пример (17). В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего количества нуклеотидов этой ДНК. Определите: а) сколько содержится других нуклеотидов (по отдельности) в этой молекуле ДНК; б) какова длина ДНК.

Решение. По принципу комплементарности (А+ Т) + (Г+Ц)=100%. 1) определяем количество второго (цитидилового) нуклеотида: Г=Ц=880, или 22%. 2) На долю других видов нуклеотидов (Т+А) приходится 100% - (22+22) = 56%. 3) Для вычисления количества эти нуклеотидов составляем пропорцию:

Х==2240

2240:2 вида нуклеотида = 1120 А, столько же Т. Всего 880 + 880 +1120+1120 = 4000 нуклеотидов. 4) для определения длины ДНК узнаем, сколько нуклеотидов содержится в одной цепи: 4000 : 2 = 2000; 5) Вычисляем длину одной цепи 2000 × 0,34 нм = 680 нм. Такова длина и всей молекулы ДНК.

Ответ: а) Г=Ц= по 880; А=Т= по 1120; б) 680 нм.

Пример (18х). Макромолекула ДНК до редупликации имеет массу 10 мг и обе её цепи содержат меченые атомы фосфора (Р). Определите : а) какую массу будет иметь продукт редупликации, почему? б) в скольких и каких цепях дочерних молекул ДНК не будут содержаться меченые атомы Р, почему?

Ответ: а) 20мг; б) в одной цепи, той, которая синтезируется на матрице вновь из свободных нуклеотидов; так же и во второй дочерней молекуле ДНК.

Пример (19хх). Длина молекулы ДНК с Мr = 69000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов (Мr ср.=345) . а) Сколько содержится нуклеотидов по отдельности? б) Какова длина этой ДНК?

Решение: а) 69000 : 345 = 200 нуклеотидов в ДНК; б) 8625 : 345 = 25 А содержится в этой ДНК; в) на долю Г + Ц приходится 200 – (25А + 25Т) =150 нуклеотидов, или 150 : 2 = по 75; г) 200 нуклеотидов в двух цепях: 2×100; длина ДНК = 100×0,34 нм = 34 нм.

Ответ: а) А=Т по25; Г=Ц по 75; б) 34 нм.

Пользуясь приведёнными образцами можно составлять аналогичные задачи.

Указанную выше стержневую идею о взаимосвязи нуклеиновых кислот и белков следует проводить как аксиому и связующую нить через все последующие уроки о клетке, интегрируя фактический материал. Особенно это касается знаний о биосинтезе белков, которые служат хорошей основой и для понимания строения клетки, взаимосвязи функций её органоидов.

2.2. Цели и организация самостоятельной работы при изучении главы «Структура и функции клетки».

При изучении второй главы этой темы «Структура и функции клетки» ставятся следующие цели:

1. Развивая понятие о клеточном уровне жизни, доказать уч-ся, что клетка есть единая целостная элементарная живая система, в которой все её органоиды взаимосвязаны, взаимозависимы, взаимодействуют друг с другом.

2. Развивать у учащихся понятие о единстве строения и функций ( на клеточном уровне, при изучении органоидов).

Недостатком в знаниях уч-ся по этой теме является нечёткое понимание ими взаимодействия органоидов. Преодолеть этот недостаток удаётся, если основную идею о целостном единстве клетки и взаимодействии всех органоидов в процессе обмена веществ вводить как можно раньше (начиная с урока о цитоплазме) и сделать её стержневой в теме. Опорные знания, необходимые для этого (об ассимиляции и диссимиляции, о белках, ферментах, АТФ, органоидах), учащимся известны из предшествующих курсов и уроков. Это позволяет рассматривать каждый органоид под углом зрения, во-первых, его роли в обеспечении клетки белками, как основным строительным материалом ( например, для мембран) и ферментами, во-вторых, соответствия структуры каждого органоида своей функции.

Решается эта проблема путём беседы, объяснения, работы с учебником, заполнения таблицы в задании (20).

Строение и функции частей и органоидов клетки

Название структурных элементов	Функции этих органоидов	Соответствие строения этих органоидов их функциям
Цитоплазма	Объединяет все органоиды клетки	Цитоскелет, цитозоль
Плазматическая мембрана	Сохраняет форму, защищает цитоплазму, транспорт в-в	Трёхслойная, билипиднобелковая, с порами
Лизосомы	Пищеварительная	Ферменты, заключённые в мембране
ЭПС, рибосомы	Транспортная, синтез белка на рибосомах, синтез углеводов и жиров	Система трубочек и канальцев, рибосомы из двух субъединиц
Комплекс Гольджи	Транспорт в-в к поверхности клетки, формирование лизосом	Стопка дискообразных полостей
Митохондрии	Энергетическая	Двойная мембрана, внутри - кристы
Пластиды	Хлоропласты – фотосинтез, хромопласты – окраска органов растений, лейкопласты - запасающая	Плоские, внутри – граны с тилакоидами, заполненные хлорофиллом (хлоропласты)
Органоиды движения	Двигательная	Жгутики, реснички, ложноножки, миофибриллы.
Клеточный центр	Деление клетки	Две центриоли
Клеточные включения	Запас веществ	Гранулы, зёрна, капли, мембранные мешки
Ядро хромосомы, ядрышки	Наследственность	Кариоплазма

Уч-ся должны усвоить следующие основные понятия: