ВСТУП. РЕЧОВИНИ ЖИВИХ ОРГАНІЗМІВ
УРОК 7. РІЗНОМАНІТТЯ ТА ФУНКЦІЇ ПОЛІСАХАРИДІВ
Цілі уроку: ознайомити учнів із різноманіттям і функціями полісахаридів; проаналізувати особливості будови й хімічні властивості полісахаридів, які дозволяють їм ефективно виконувати свої функції; звернути увагу на значення полісахаридів для життєдіяльності живих організмів.
Обладнання й матеріали: таблиці, які ілюструють особливості будови, різноманіття та функції полісахаридів, або мультимедійний проектор чи інтерактивна дошка, на яких
Базові поняття й терміни: моносахариди, олігосахариди, полісахариди, запасаюча функція, структурна функція, целюлоза, крохмаль, глікоген, хітин.
ХІД УРОКУ
I. Організаційний етап
II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів
Питання для бесіди
1. Які групи органічних речовин ви знаєте?
2. Які речовини називають вуглеводами?
3. Які моносахариди використовують живі організми?
4. Які функції виконують моносахариди?
III. Вивчення нового матеріалу
Розповідь учителя з елементами
Спочатку слід звернути увагу учнів на те, що поділ на олігосахариди й полісахариди є кількісним. Обидві групи вуглеводів утворюються шляхом об’єднання молекул моносахаридів у полімерні структури. Якщо кількість молекул моносахаридів у полімері є невеликою, то його відносять до олігосахаридів. Якщо ж кількість молекул моносахаридів у складі полімеру досягає сотень і тисяч, то його називають полісахаридом. Частіше за все в живих організмах трапляються дисахариди (складаються із двох молекул моносахаридів), трисахариди (складаються із трьох молекул моносахаридів) і полісахариди (складаються з кількох тисяч молекул моносахаридів).
Крім того, здатність моносахаридів утворювати як лінійні, так і розгалужені молекули призводить до – того, що один моносахарид може утворити кілька різних полісахаридів, і ці полісахариди можуть досить сильно відрізнятися за своїми властивостями.
Далі разом з учнями слід заповнити таблицю, яка відображає особливості будови й функції найбільш поширених оліго – і полісахаридів.
Особливості будови й функції оліго – і полісахаридів
Назва речовини | Особливості будови | Функції |
Сахароза | Дисахарид, який складається із залишків двох молекул – глюкози і фруктози | Дуже поширена речовина, що широко використовується рослинами як транспортна форма вуглеводів |
Лактоза | Дисахарид, який складається із залишків двох молекул – глюкози й галактози | У великій кількості міститься в молоці ссавців, може входити до складу гліколіпідів |
Мальтоза | Дисахарид, який складається із залишків двох молекул глюкози | Основний структурний елемент ряду полісахаридів (наприклад, крохмалю і глікогену). У великій кількості міститься у пророслих насінинах злаків |
Трегалоза | Дисахарид, який складається із залишків двох молекул глюкози, але, через інший спосіб їх з’єднання, відрізняється за властивостями від мальтози | Головний вуглевод гемолімфи багатьох видів комах. Трапляється в клітинах ряду водоростей, грибів і вищих рослин |
Рафіноза | Трисахарид, який складається із залишків трьох молекул – глюкози, фруктози й галактози | Один з основних запасаючих вуглеводів рослин. У великій кількості цю речовину містять цукровий буряк і цукрова тростина |
Інулін | Полісахарид, який складається із залишків фруктози | Запасаючий полісахарид рослин, який відкладається у підземних органах представників родини Айстрові та деяких інших родин |
Крохмаль | Полісахарид, який складається із залишків глюкози. Складається з полімерних молекул двох типів – лінійної амілози (приблизно на 25 %) та розгалуженого амілопектину (приблизно на 75 %) | Основний резервний вуглевод більшості рослин |
Глікоген | Полісахарид, який складається із залишків глюкози. Має сильно розгалужені молекули | Основний резервний вуглевод більшості тварин і грибів |
Целюлоза | Полісахарид, який складається із залишків глюкози. На відміну від крохмалю та глікогену молекули целюлози утворені іншим оптичним ізомером глюкози | Основний структурний полісахарид клітинних стінок рослин і покривних структур деяких тварин (наприклад, асцидій) |
Хітин | Полісахарид, який складається із залишків N-ацетил-D – глюкозаміну | Основний структурний полісахарид клітинних стінок більшості грибів; основа зовнішнього скелета членистоногих |
Далі слід звернути увагу на зв’язок особливостей будови полісахаридів із функціями, які вони виконують. Краще за все це робити, порівнюючи крохмаль, глікоген і целюлозу. Усі ці речовини утворені залишками глюкози. Проте їх просторова будова різна. Молекули глікогену є компактними сильно розгалуженими структурами. Вони не утворюють міцних структур, але мають велику кількість “кінцевих” молекул глюкози, які розташовані на кінчиках відгалужень. Ферменти тварин за потреби в енергії починають відривати для використання саме “кінцеві” молекули. Кінців же у глікогену багато, і, відповідно, мобілізація енергетичних ресурсів відбувається дуже швидко. А для тварин це має вирішальне значення, бо їхні швидкі рухи у скрутному становищі потребують саме швидкої мобілізації енергетичних резервів.
Для рослин проблема швидкої мобілізації ресурсів є менш актуальною. А от зберігати лінійні молекули можна в більш компактних структурах. Крохмаль їх цілком задовольняє. А целюлоза взагалі в першу чергу відіграє роль структурної речовини. Її лінійні й дуже довгі молекули без розгалужень дозволяють створювати надзвичайно міцні й ефективні клітинні стінки. До того ж розщеплювати ці молекули, створені з іншого оптичного ізомеру глюкози, ферменти тварин не можуть. Для того щоби процеси травлення рослинної маси відбувалися більш-менш ефективно, тваринам доводиться використовувати прокаріотичних кишечних симбіонтів.
IV. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів
Дати відповіді на питання:
1. Які функції виконує лактоза?
2. З яких моносахаридів складається рафіноза?
3. Які живі організми використовують хітин?
4. Які особливості будови глікогену дозволяють йому ефективно виконувати свою функцію?
5. Які особливості будови целюлози дозволяють їй ефективно виконувати свою функцію?
V. Домашнє завдання
(2 votes, average: 4,50 out of 5)