§ 2.4. Вуглеводи

• Назад до змісту

ДІЯЛЬНІСТЬ

Навчальне завдання. Які особливості відрізняють вуглеводи? Самостійне перетворення знань у фрейм «Три кольори». ВУГЛЕВОДИ

Р. Формулює визначення поняття «ВУГЛЕВОДИ»

Вуглеводи (цукри) — органічні сполуки, до складу яких входять Карбон, Гідроген та Оксиген. Їхня загальна формула — $\text{C}_n(\text{H}_2\text{O})_n$. Вони утворюються в клітинах автотрофних організмів з неорганічних речовин у процесах фотосинтезу і хемосинтезу, а в гетеротрофних — з готових органічних речовин їжі.

В. Визначає сутність змістових елементів схеми: властивості, різноманітність, біологічне значення

• Властивості: розчинність у воді, здатність до кристалізації, солодкий смак (у моносахаридів і дисахаридів; зі збільшенням молекулярної маси ці властивості зникають); здатність до гідролізу (розщеплення водою) та здатність до безкисневого й кисневого розщеплення з виділенням енергії.
• Різноманітність: моносахариди (пентози: рибоза, дезоксирибоза; гексози: глюкоза, фруктоза), олігосахариди/дисахариди (сахароза, лактоза, мальтоза) та полісахариди (крохмаль, целюлоза, хітин, глікоген).
• Біологічне значення (функції): структурна, енергетична, резервна, захисна, рецепторна та регуляційна.

К Конструює схему (Фрейм «ВУГЛЕВОДИ»):

С. Аналізує особливості вуглеводів та формулює висновок

Вуглеводи є найпоширенішими за масою органічними речовинами живої природи: у клітинах рослин на них припадає близько 80 %, а у тварин — близько 2 %. Вони є головним джерелом легкодоступної енергії для клітин і слугують основним будівельним матеріалом для клітинних стінок рослин і грибів та покривів членистоногих.

Розвивальне завдання. Який характер має залежність властивостей вуглеводів від молекулярної маси? ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 2. Вивчення властивостей вуглеводів

Р. Розпізнає пізнавальну ситуацію

Потрібно дослідити фізичні властивості трьох вуглеводів із різною молекулярною масою (глюкози, сахарози та крохмалю) і з’ясувати, як розмір їхніх молекул впливає на розчинність, агрегатний стан і смак.

В. Формулює очікувані результати

Вуглеводи з малою молекулярною масою (моно- й дисахариди) є кристалічними, добре розчиняються у воді та мають солодкий смак. Зі збільшенням молекулярної маси (у полісахаридів) ці властивості зникають: речовини стають аморфними, втрачають солодкий смак і не розчиняються у воді.

К. Виконує дії та конструює інфомалюнок

Порівняння властивостей досліджуваних вуглеводів:

С. Аналізує результати: ІНФОРМУВАННЯ про зв’язок фізичних властивостей вуглеводів з їхньою молекулярною масою

Із збільшенням молекулярної маси вуглеводів їхня розчинність у воді послаблюється і зникає, здатність до кристалізації втрачається, а солодкий смак повністю зникає. Тому прості вуглеводи швидко транспортуються і засвоюються клітиною, а високомолекулярні слугують міцними будівельними блоками та нерозчинними запасами їжі.

Ціннісне завдання. Чому глюкоза є одним із найважливіших вуглеводів живої природи? Вправа для переконаності. Глюкоза та її біологічні функції в клітинах організмів

Р. Визначає поняття «глюкоза»

Глюкоза (виноградний цукор) — це один із найважливіших моносахаридів (гексоза) з хімічною формулою $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$, який утворюється рослинами під час фотосинтезу та є головним джерелом енергії для більшості живих істот.

В. Пояснює її біологічні функції

• Енергетична: головне «паливо» клітин; під час повного розщеплення $1\text{ г}$ виділяється $17{,}6\text{ кДж}$ енергії, яка запасається у формі АТФ.
• Будівельна (субстратна): молекули глюкози сполучаються між собою, утворюючи складні вуглеводи — крохмаль, целюлозу, глікоген.
• Транспортна: у розчиненому вигляді переноситься кров’ю та рідинами організму до всіх клітин, насамперед до мозку та м’язів.

К Конструює інфографіку «ГЛЮКОЗА»:

С. Виявляє ставлення на рівні переконаності та обґрунтовує твердження щодо важливості глюкози у природі

Глюкоза є первинною сонячною енергією, «законсервованою» рослинами в хімічні зв’язки. Вона зв’язує світ рослин і тварин у єдине ціле, оскільки живить майже кожен живий організм на Землі та підтримує безперервний колообіг речовин у біосфері.

САМОРОЗВИТОК

Самонавчання. Спосіб розвитку уяви «Символізація». Вправа «Рослини-символи України»

Визначаю ботанічні особливості плодів та суцвіть калини:

• Плоди: соковиті яскраво-червоні кулясті кістянки з однією пласкою твердою кісточкою, зібрані у важкі пониклі кетяги.
• Суцвіття: щиткоподібне (складний щиток), у якому крайові квіти великі, білі та безплідні (приваблюють комах), а серединні — дрібні, трубчасті, плодущі.

Самооцінювання. Продуктивно-конструктивне завдання. Вправа-конструювання. ВУГЛЕВОДИ в природі

1. Безбарвні кристалічні малі молекули, добре розчинні у воді, переважно солодкі на смак – це…
К моносахариди. Вони є простими цукрами з малою молекулярною масою, солодким смаком і високою розчинністю.

2. Як називають біохіміки буряковий цукор?
Л сахароза. Сахароза — це дисахарид, який накопичується в коренеплодах цукрового буряку та стеблах цукрової тростини.

3. Яка кількість енергії вивільняється при повному окисненні 5г глюкози?
І 88 кДж. Оскільки при окисненні $1\text{ г}$ виділяється $17{,}6\text{ кДж}$, то для $5\text{ г}$: $5\text{ г} \cdot 17{,}6\text{ кДж/г} = 88\text{ кДж}$.

4. Які сполуки є вихідними для утворення глюкози під час фотосинтезу?
Т $\text{CO}_2, \text{H}_2\text{O}$ (у тесті цей варіант позначає літеру Т для складання кодового слова). Саме вуглекислий газ і вода є неорганічною сировиною для фотосинтезу.

5. Називаю моносахариди нуклеїнових кислот:
К рибоза, дезоксирибоза. Рибоза входить до складу РНК, а дезоксирибоза — до складу ДНК.

6. Де в організмі людини накопичується глікоген?
О печінка й м’язи. Глікоген є резервним тваринним полісахаридом, запаси якого зосереджені в клітинах печінки та скелетних м’язах.

7. Яка з тварин має хітин в складі своїх зовнішніх покривів?
В річковий рак. Хітин утворює міцний зовнішній панцир членистоногих.

8. Яка частина рослинних клітин утворена з целюлози?
И клітинна стінка. Целюлоза виконує каркасну структурну функцію в оболонках рослинних клітин.

9. Які складні вуглеводи утворюють глікокалікс тваринних клітин?
Н глікопротеїни. Разом із ліпідами та білками вуглеводи утворюють надмембранний комплекс тваринних клітин — глікокалікс.

10. Яку функцію в клітинах виконують хітин та целюлоза?
А структурну. Обидва полісахариди слугують опорними й захисними матеріалами клітинних стінок і покривів.

КЛЮЧОВЕ СЛОВО: КЛІТКОВИНА (інша назва целюлози).