Рассмотрено на заседании шмо



Скачать 130.34 Kb.
Дата11.06.2016
Размер130.34 Kb.
ТипПояснительная записка
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Омарская средняя общеобразовательная школа»

Мамадышского муниципального района Республики Татарстан



Рассмотрено

на заседании ШМО

Руководитель ШМО __________________

Е.В. Шандренкова

Протокол № 1 от

« 24» августа 2015 г.


Согласовано

Заместитель директора

школы по УР

_________________

Н.С. Кирина

.


Утверждаю

Директор МБОУ

«Омарская СОШ»

__________________

А.Н. Мусин

Приказ №87 от

«01»сентября 2015г.



Рабочая программа

Элективного курса по биологии

«Биологические мембраны и транспорт веществ в живых организмах»

для 11 класса

учителя биологии

первой квалификационной категории

Филиппова Андрея Александровича

Рассмотрено и принято

на заседании

педагогического совета

протокол №1 от

« 26 » августа 2015 г.


2015 г.
Пояснительная записка


В предлагаемую программу курса включены разделы, знакомящие учащихся с особенностями строения и функционирования биологических мембран и мембранных транспортных систем, их ролью в обеспечении жизнедеятельности организмов разных систематических групп, некоторыми нарушениями в их работе и возникающими вследствие этого заболеваниями человека, а также способами лечения таких заболеваний.

В имеющихся в настоящее время учебниках по физиологии и общей биологии для средней школы биологическим мембранам практически не уделяется внимания, хотя именно мембраны и мембранные ферменты обеспечивают поддержание постоянства внутренней среды как в одноклеточных, так и в многоклеточных организмах. В курсе предполагается познакомить школьников с общими представлениями об организации биологических мембран, с основными принципами переноса веществ через мембраны, с мембранными белками — каналами, переносчиками и насосами, которые транспортируют через мембраны разные классы веществ.

Особое внимание в курсе уделено рассмотрению конкретных примеров: возникновению мембранного потенциала на плазматической мембране живых клеток, электрическим явлениям на мембранах возбудимых клеток; роли трансмембранных потоков кальция в регуляции мышечного сокращения, секреции соляной кислоты в желудке; всасыванию Сахаров и аминокислот в кишечнике, обратному всасыванию веществ и воды в почках; обеспечению печенью барьерной функции; транспорту воды и органических соединений в растениях и др.

Планируется познакомить школьников с некоторыми заболеваниями, возникающими при нарушении работы мембранных транспортных систем, и способами их лечения. Это позволит учащимся получить общее представление о тех молекулярных механизмах, которые лежат в основе функционирования органов и тканей живых организмов и человека в частности.

Курс базируется на обязательных учебных предметах и затрагивает вопросы, находящиеся на стыке биологии, химии и физики, а также позволяет продемонстрировать связь фундаментальной биологии с медициной.




Цель курса

Формирование у учащихся научного понимания особенностей структурной организации и функционирования биологических мембран и мембранных транспортных систем, которые обеспечивают поступление в клетки разных организмов необходимых для их жизнедеятельности веществ, удаление продуктов обмена и регуляцию функциональной активности клеток и тканей.



Задачи курса
Углубить и расширить знания учащихся о живых клетках и организмах как об открытых системах, постоянно обменивающихся веществом и энергией с окружающей средой, и о роли биологических мембран в жизнедеятельности клеток.

Познакомить учащихся с разными классами липидов и особенностями строения биологических мембран.

Дать учащимся базовые представления о транспорте веществ через биологические мембраны и тех мембранных ферментах и переносчиках, которые этот транспорт обеспечивают.

На конкретных примерах объяснить механизмы возникновения некоторых заболеваний, связанных с нарушением работы мембранных транспортных систем, и способы их лечения.



Основные требования к знаниям и умениям Учащиеся должны знать:

• особенности структурной организации биологических мембран;

• связь структуры мембран с выполнением ими барьерной функции;

• характеристики проницаемости биологических мембран для газов, воды и веществ гидрофильной и гидрофобной природы;

• физико-химические основы переноса веществ через мембраны по градиенту их концентрации (простая диффузия и облегченная диффузия);

• физико-химические основы переноса веществ через мембраны против градиента их концентрации (активный и вторично активный транспорт);

• основные типы мембранных транспортных систем (каналы, переносчики и насосы) и принципы их работы:

• роль мембранного транспорта в жизнедеятельности клеток и в выполнении клетками разных тканей их функций;

• последствия нарушения работы мембранных транспортных систем и способы их коррекции.

Учащиеся должны уметь:

• объяснять особенности структуры биологических мембран, связь структуры с выполняемыми мембранами функциями;

• объяснять принципы, лежащие в основе переноса через мембраны разных классов веществ;

• владеть терминологией и знать основные понятия в области биохимии и биофизики мембран;

• ориентироваться в научно-популярной информации в области мембранологии и трансмембранного переноса веществ.


Содержание курса

Общее количество часов — 34



Введение (1 ч)

Живые организмы как открытые системы. Поддержание постоянства внутренней среды и обмен веществом и энергией с окружающей средой — основа поддержания жизни одноклеточных и многоклеточных организмов. Взаимосвязи клеток в многоклеточных организмах.

Демонстрация фотографий и схем строения клеток представителей разных царств живых организмов.

Вода и ее свойства (2 ч)

Вода. Структура молекулы воды. Вода как диполь. Водородные связи. Теплопроводность воды. Теплота испарения. Участие воды в химических реакциях. Роль воды в возникновении и поддержании жизни на Земле.

Гидрофильные и гидрофобные вещества. Основные классы питательных веществ, необходимые человеку, и их характеристика с точки зрения растворимости в воде.

Гидратные оболочки полярных веществ и биологических макромолекул. Свободная и связанная вода. Законы диффузии. Понятие о «полупроницаемой мембране». Осмос. Тургор растительных клеток.

Демонстрация формул воды и основных классов органических веществ; схем, описывающих осмотические явления.

Структура биологических мембран (5 ч)

Представление о разных классах липидов. Нейтральные жиры. Стероиды. Холестерин и его роль в образовании стероидных гормонов и желчных кислот. Атеросклероз и механизм его возникновения. Жирорастворимые витамины.

Фосфолипиды и их роль в формировании биологических мембран. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Влияние жирнокислотного состава фосфолипидов на физико-химические свойства мембран. Разные классы фосфолипидов.

Амфифильная природа фосфолипидов. Формирование мицелл, везикул и бислоев. Биологические мембраны. Мембранные белки и их свойства. Барьерная функция биологических мембран.

Строение клеток прокариот и эукариот. Связь липидного состава мембран с условиями обитания организмов. Мембранные органоиды, их структура и функции. Понятие о внутриклеточной компартментализации. Специализация клеток и тканей в многоклеточных организмах.

Демонстрация таблиц с формулами основных классов липидов; схем строения молекулы фосфолипида, мицелл, везикул, бислоев, биологических мембран; электронных микрофотографий клеток прокариот и эукариот, мембранных клеточных органоидов; таблиц с липидным составом плазматических и внутриклеточных мембран разных организмов.



Транспорт веществ через мембраны (8ч)

Транспорт низкомолекулярных веществ через мембраны. Растворимость газов в липидах. Газообмен одноклеточных и многоклеточных организмов с окружающей средой.

Проницаемость мембран для воды и низкомолекулярных соединений. Связь проницаемости мембран для разных классов веществ с коэффициентом распределения этих веществ в системе «вода — органический растворитель».

Транспорт веществ через мембраны по градиенту концентрации. Простая диффузия, облегченная диффузия.

Транспорт веществ через мембраны против градиента концентрации и его потребности в энергии. Роль АТФ. Активный и вторично активный транспорт.

Обзор мембранных транспортных белков: каналы, переносчики, ионные насосы (транспортные АТФазы). Ионные каналы, их классификация и свойства. Переносчики. Принципы работы каналов и переносчиков. Симпорт и антипорт. Примеры ионных каналов и переносчиков.

Мембранные АТФазы. Структура АТФаз разных классов, механизм их работы. Роль АТФаз в создании на биологических мембранах ионных градиентов. Использование ионных градиентов во вторично активном транспорте и регуляции клеточных функций.

Демонстрация таблиц и рисунков, описывающих принципы структурной организации и работы разных классов мембранных транспортных систем.



Ионный состав цитоплазмы клеток и мембранный электрический потенциал (2ч)

Сравнение ионного состава тканевой жидкости и цитоплазмы животных клеток. Ионные градиенты на плазматической мембране. Мембранный потенциал. Уравнение Нернста.

Роль ионных каналов и ионных насосов в создании и поддержании мембранного потенциала. Na-, К-АТФаза. Вакуолярные АТФазы растительных клеток. Проведение нервного импульса. Передача возбуждения в нервно-мышечном синапсе.

Демонстрация таблиц и схем, описывающих возникновение и поддержание мембранного потенциала.



Мышечное сокращение (Зч)

Особенности строения поперечно-полосатой, сердечной и гладкой мышцы. Белки сократительного аппарата. Саркоплазматический ретикулум. Роль кальция в мышечном сокращении.

Электромеханическое сопряжение в разных типах мышц. Кальциевые каналы и Са-АТФазы плазматической мембраны и эндоплазматического ретикулума и их роль в регуляции мышечного сокращения.

Молекулярные механизмы регуляции работы сердца. Механизм гормональной регуляции. Действие кофеина. Сердечные гликозиды (дигиталис) и механизм их действия.

Демонстрация электронно-микроскопических фотографий разных типов мышц; схем и рисунков, показывающих особенности строения мембранных структур, участвующих в электромеханическом сопряжении в разных типах мышц.

Секреция соляной кислоты в желудке (3 ч)

Строение желез желудка. Обкладочные клетки желудочных желез и особенности их строения. Роль Н-АТФа-зы, ионных каналов и переносчиков в секреции соляной кислоты.

Молекулярные механизмы нервной и гуморальной регуляции секреции желудочного сока. Блуждающий нерв. Гастрин и гистамин; механизм их действия. Роль разных классов рецепторов в регуляции секреции соляной кислоты.

Кислотозависимые заболевания желудочно-кишечного тракта, механизм их развития и способы лечения. Создание лекарств нового поколения (омепразол и его производные) на основе данных биохимии и молекулярной биологии.

Демонстрация рисунков и схем, иллюстрирующих работу обкладочных клеток желудочных желез, механизм образования соляной кислоты, пути регуляции этого процесса; формул лекарственных веществ и механизм их действия.

Транспорт через эпителий (3 ч)

Особенности строения эпителиальных клеток. Барьерная роль эпителия. Апикальная и базолатеральная мембраны эпителиальных клеток, различия в составе входящих в них мембранных транспортных систем и функциональная роль этих различий. Межклеточные контакты, их типы и роль. Заболевания человека, связанные с нарушением эпителиального транспорта.

Поглощение глюкозы и аминокислот в кишечнике. Работа мембранных переносчиков. Роль обезвоживания организма при кишечных инфекциях на примере холеры и способы борьбы с обезвоживанием. Роль инсулина в поглощении клетками глюкозы. Механизм развития диабета.

Работа почек. Механизм образования первичной и вторичной мочи. Состав мочи. Механизмы поглощения воды в почечных канальцах. Роль обратного всасывания воды у разных животных. Энергообеспечение работы почек. Регуляция работы почек. Выведение почками лекарств и продуктов их обмена.

Демонстрация рисунков и схем по обсуждаемым темам.

Работа печени (2ч)

Печень — депо гликогена в организме. Особенности поглощения глюкозы клетками печени. Гормональная регуляция синтеза и распада гликогена в печени. Понятие о вторичных посредниках.

Барьерная функция печени. Роль мембранных ферментов в обезвреживании ксенобиотиков. Механизм удаления вредных веществ с желчью. Множественная лекарственная устойчивость и мембранные АТФазы. Трудности, возникающие при лечении рака печени.

Демонстрация рисунков и схем по обсуждаемым темам.



Транспортные системы мембран растительных клеток (1ч)

Поглощение растениями воды и минеральных солей. Транспорт веществ в растении. Ксилема и флоэма, особенности их строения и функционирования. Фотосинтез и работа устьичного аппарата.

Демонстрация фотографий, рисунков и схем, иллюстрирующих особенности строения растительных клеток и тканей.

Заключение (2ч)

Итоговая конференция «Транспорт веществ через мембраны и его значение для жизнедеятельности клетки».




Рекомендуемая литература

1. Антонов В. Ф. Мембранный транспорт //Соросовский образовательный журнал. 1997, № 6. С. 14—20.

2. Барсуков Л. И. Как собрать мамбрану (солюбилизация и реконструкция мембран) // Соросовский образовательный журнал. 2004. № 1. С. 10-16.

3. Болдырев А. А. Введение в биохимию мембран. М.: Высшая школа, 1986.

4. Болдырев А. А. Регуляция активности мембранных ферментов//Соросовский образовательный журнал. 1997. №6. С. 21-27.

5. Болдырев А. А. Na/K-АТФаза — свойства и биологическая роль//Соросовский образовательный журнал. 1998. №4. С. 2-9.

6. Владимиров Ю. А. Кальциевые насосы живой клетки // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 3. С. 20—27.

7. Левицкий Д. О. Кальций и биологические мембраны. М.: Высшая школа, 1990.

8. Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 1993.

9. Опритов В. А. Электричество в жизни животных и растений //Соросовский образовательный журнал. 1996. №9. С. 40-46.

Интернет-сайт

http://journal.issep.rssi.ru — сайт Соросовского образовательного журнала (все статьи в свободном доступе)



Учебно-тематический план

п/п

Наименование курсов, разделов, тем

Количество часов

Дата проведения

Примечание

По плану

По факту

Введение (1 ч)

1

Живые организмы как открытые системы.













Вода и ее свойства (2 ч)

2

Вода. Структура молекулы воды. Вода как диполь. Водородные связи.













3

Гидратные оболочки полярных веществ и биологических макромолекул.













Структура биологических мембран (5 ч)

4

Представление о разных классах липидов. Нейтральные жиры. Стероиды.













5

Фосфолипиды и их роль в формировании биологических мембран.













6

Амфифильная природа фосфолипидов. Формирование мицелл, везикул и бислоев.













7

Биологические мембраны. Мембранные белки и их свойства.













8

Строение клеток прокариот и эукариот













Транспорт веществ через мембраны (8ч)

9

Транспорт низкомолекулярных веществ через мембраны.













10

Растворимость газов в липидах.













11

Проницаемость мембран для воды и низкомолекулярных соединений.













12

Транспорт веществ через мембраны против градиента концентрации и его потребности в энергии.













13

Роль АТФ. Активный и вторично активный транспорт.













14

Обзор мембранных транспортных белков: каналы, переносчики, ионные насосы (транспортные АТФазы).













15

Принципы работы каналов и переносчиков













16

Мембранные АТФазы. Структура АТФаз разных классов, механизм их работы.













Ионный состав цитоплазмы клеток и мембранный электрический потенциал (2ч)

17

Сравнение ионного состава тканевой жидкости и цитоплазмы животных клеток.













18

Роль ионных каналов и ионных насосов в создании и поддержании мембранного потенциала













Мышечное сокращение (Зч)

19

Особенности строения поперечно-полосатой, сердечной и гладкой мышцы.













20

Электромеханическое сопряжение в разных типах мышц.













21

Молекулярные механизмы регуляции работы сердца.













Секреция соляной кислоты в желудке (3 ч)

22

Строение желез желудка.













23

Молекулярные механизмы нервной и гуморальной регуляции секреции желудочного сока.













24

Кислотозависимые заболевания желудочно-кишечного тракта, механизм их развития и способы лечения.













Транспорт через эпителий (4 ч)

25

Особенности строения эпителиальных клеток.













26

Поглощение глюкозы и аминокислот в кишечнике













27

Работа почек.













28

Регуляция работы почек. Выведение почками лекарств и продуктов их обмена.













Работа печени (3ч)

29

Печень — депо гликогена в организме.













30

Барьерная функция печени.













31

Механизм удаления вредных веществ с желчью.













Транспортные системы мембран растительных клеток (1ч)

32

Поглощение растениями воды и минеральных солей.













Заключение (2ч)

33

Итоговая конференция «Транспорт веществ через мембраны и его значение для жизнедеятельности клетки».













34

Итоговая конференция «Транспорт веществ через мембраны и его значение для жизнедеятельности клетки».













Каталог: upload -> images -> files
files -> Рабочая программа учебного предмета «Математика»
files -> Обтяжка и отделка схематических моделей
files -> Тематическое планирование по биологии Класс: 7 Учитель: Зарипова Гулюся Гирфанутдиновна
files -> Рабочая программа разработана на основе: Закона РФ «Об образовании»
files -> Задания школьных олимпиад ■математика, русский язык, окружающий мир задания разного уровня сложности
files -> Контрольная работа по математике. 5 класс 1 вариант Уровень а а1 Найдите сумму чисел 34 и 5
files -> Книга для учителя. Москва тц «Сфера», 2004г. Научно-методический журнал «Русский язык в школе»
files -> Шингарёв Дамир Фаридович Учитель технологии п г. т. Алексеевское 2013-2016 уч года
files -> Викторина как назывались первые русские воины? (Дружинники)
files -> Пояснительная записка Рабочая программа по предмету «Окружающий мир» 2 класс составлена на основе следующих нормативных документов и методических рекомендаций


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница