§ 2.2. Біонеорганічні сполуки

• Назад до змісту

ДІЯЛЬНІСТЬ

НАВЧАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

Які особливості неорганічних сполук живого визначають їхнє біологічне значення? Фрейм «Три кольори». БІОНЕОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ.

Р Формулює визначення поняття «БІОНЕОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ»:

Біонеорганічні сполуки — це прості й складні хімічні речовини, що виконують у біосистемах низку життєво важливих функцій.

В Визначає сутність змістових елементів: особливості, різноманітність, біологічна роль:

1. Особливості: складаються з мінеральних елементів, здатні розпадатися на йони (дисоціювати), підтримують сталий рівень кислотності ($\text{pH}$) і водно-сольовий баланс, утворюють міцні кристалічні структури.
2. Різноманітність: прості речовини ($\text{O}_2$, $\text{O}_3$) та складні сполуки — оксиди ($\text{H}_2\text{O}$, $\text{CO}_2$, $\text{SiO}_2$), кислоти ($\text{HCl}$, $\text{H}_2\text{SO}_4$, $\text{H}_3\text{PO}_4$), основи ($\text{KOH}$, $\text{NaOH}$) та солі (розчинні — $\text{NaCl}$, хлориди, сульфати; нерозчинні — $\text{CaCO}_3$, фосфати).
3. Біологічна роль: вода є розчинником і середовищем для реакцій; мінеральні кислоти регулюють кислотність; солі утворюють скелет і захисні черепашки; кисень потрібен для дихання, а вуглекислий газ — для фотосинтезу.

К Конструює схему (Фрейм «БІОНЕОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ»):

С Описує особливості з формулюванням висновку:

Біонеорганічні сполуки становлять водну основу клітини та її твердий мінеральний каркас. Їхня здатність розчинятися або утворювати міцні кристали забезпечує сталість внутрішнього середовища й захист органів. Висновок: неорганічні речовини є обов’язковими учасниками метаболізму, тому без них життя клітини та організму неможливе.

РОЗВИВАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

Чим визначається визначальна роль води для існування життя на Землі? Інформаційно-пошукова вправа. Біологічна роль води та її властивості.

Р Усвідомлює пізнавальну ситуацію для ІНФОРМУВАННЯ:

Необхідність пояснити, як унікальна будова молекули води та її фізико-хімічні властивості забезпечують існування життя на планеті.

В Формулює мету та гіпотезу інформування:

• Мета інформування: з’ясувати зв’язок між будовою молекули води, її властивостями та біологічними функціями в живих істотах.
• Гіпотеза інформування: якщо молекула води полярна й утворює водневі зв’язки, то це забезпечує її унікальні властивості розчинника і терморегулятора, необхідні для життя.

К Виконує дії та конструює інфомалюнок:

С Формулює очікувані результати: для інформування різних та формулює висновок про взаємозв’язок особливостей молекул води, її властивостей та функцій:

• Очікувані результати інформування: слухачі дізнаються, чому саме полярність води робить її головною речовиною живих організмів.
• Висновок: Будова молекули води (полярність і водневі зв’язки) визначає її рідкий стан, високу теплоємність і здатність розчиняти речовини, що робить воду незамінною основою життя на Землі.

ЦІННІСНЕ ЗАВДАННЯ

Науковці виділяють два види матерії у природі: речовину, що складається з частинок, та фізичне поле, що забезпечує взаємодію між частинками. Вправа для сприймання. Що таке речовина та фізичне поле?

Р Усвідомлює сутність термінів «речовина» та «фізичне поле»:

• Матерія — це те, з чого зроблений Всесвіт; все те, що існує навколо нас незалежно від нашої свідомості; може існувати у вигляді речовини і поля.
• Речовина — форма матерії, що складається з сукупності частинок і їх з’єднань; може перебувати у трьох агрегатних станах: твердий, рідкий, газоподібний.
• Фізичне поле — це особлива форма матерії, через яку відбувається взаємодія між частинками речовини або віддаленими одне від одного тілами.

В Ілюструє прикладами форми матерії:

1. Речовина в живих організмах: вода, молекули білків, глюкоза, йони Кальцію й Натрію, нерозчинні солі кісток.
2. Фізичне поле в живих організмах: світлове (електромагнітне) поле під час фотосинтезу, електричне поле нервового імпульсу на мембранах клітин, гравітаційне поле Землі для росту коренів униз.

К Конструює інфографіку «МАТЕРІЯ»:

С Виявляє ставлення на рівні сприймання та висловлює міркування про взаємозв’язок форм МАТЕРІЇ:

Речовина і фізичне поле нерозривно пов’язані між собою. Жива клітина постійно вловлює дію полів (наприклад, сонячного світла) і перетворює її на енергію хімічних речовин, а переміщення речовин та йонів через мембрану створює електричні імпульси. Це підтверджує матеріальну єдність живої і неживої природи.

САМОРОЗВИТОК

САМОНАВЧАННЯ

Регуляційне завдання. Евристичний метод «Мозковий штурм». Вправа для застосування «Хвіст тварин». Візитною карткою котячого лемура (Lemur catta) є його хвіст з 13 чорно-білих смуг, який використовується у найрізноманітніших ситуаціях. Яке функціональне значення має хвіст котячих лемурів?

1. Утримання рівноваги (балансир): допомагає зберігати стабільне положення тіла під час стрибків і пересування по тонких гілках дерев.
2. Зоровий сигнал (орієнтир): смугастий хвіст, піднятий угору, допомагає тваринам не губити одна одну під час руху у високій траві.
3. Запахова комунікація («змагання запахів»): самці натирають хвіст секретом пахучих залоз і змахують ним у бік суперника для підтвердження свого статусу в групі.
4. Збереження тепла (терморегуляція): під час сну в холодну погоду лемури згортаються в клубок і вкриваються пухнастим хвостом, як ковдрою.

САМООЦІНЮВАННЯ

Розпізнавальне завдання. Вправа. Біонеорганічні сполуки

І. У нижніх шарах атмосфери утворення цього газу спричинюється блискавками, чим і пояснюється відчуття свіжості повітря після грози.

1. Називаю сполуку, формула якої $\text{O}_3$.

• А кисень
• Б азот
• В озон

Правильна відповідь: В озон. Сполука з трьох атомів Оксигену ($\text{O}_3$) називається озоном.

2. «Ця неорганічна сполука захищає все живе від шкідливої дії надлишку … променів». Вставляю пропущене

• А рентгенівських
• Б ультрафіолетових
• В інфрачервоних

Правильна відповідь: Б ультрафіолетових. Озоновий екран затримує згубне ультрафіолетове випромінювання Сонця.

3. Газ є продуктом впливу сонячного випромінювання на атмосферний…

• А кисень
• Б азот
• В водень

Правильна відповідь: А кисень. Під впливом сонячної радіації молекули кисню ($\text{O}_2$) розпадаються й утворюють молекули озону ($\text{O}_3$).

ІІ. Цей хімічний елемент природа використала для побудови фантастично прекрасного ажурного каркаса морської істоти з назвою кошик Венери (Euplectella aspergillum).

1. Називаю хімічний елемент із символом $\text{Si}$

• А Карбон
• Б Силіцій
• В Ферум

Правильна відповідь: Б Силіцій. Хімічний символ $\text{Si}$ позначає Силіцій.

2. До якої групи тварин належить кошик Венери?

• А Губки
• Б Жалкі
• В Молюски

Правильна відповідь: А Губки. Кошик Венери належить до типу Губки (скляні губки).

3. У вигляді якої сполуки цей елемент є у складі панцира діатомових водоростей та клітинних оболонок хвощів?

• А вапняк
• Б кремнезем
• В залізняк

Правильна відповідь: Б кремнезем. Силіцій входить до складу кремнезему ($\text{SiO}_2$), який забезпечує міцність панцирів і оболонок.

ІІІ. Вапнякові залози (залози Моррена) дощових черв’яків виробляють і виділяють біонеорганічну сполуку, що виконує декілька важливих функцій.

1. Називаю сполуку, хімічна формула якої $\text{CaCO}_3$.

• А кальцію фосфат
• Б калію хлорид
• В кальцію карбонат

Правильна відповідь: В кальцію карбонат. Формула $\text{CaCO}_3$ відповідає кальцію карбонату.

2. Яке біологічне значення для черв’яків мають ці залози?

• А утворення кісткового скелета
• Б нейтралізація шкідливого впливу кислот

Правильна відповідь: Б нейтралізація шкідливого впливу кислот. Залози виділяють кальцій карбонат для зв’язування кислот ґрунту в травній системі.

3. Вапнякові залози відкриваються у стравохід на рівні 10–14 сегментів, що є органом…

• А видільної системи
• Б травної системи
• В кровоносної системи

Правильна відповідь: Б травної системи. Стравохід є органом травної системи тварини.

Таблиця результатів оцінювання «РОЗПІЗНАЮ»: