Урок 5. Вода в живих організмах

Цілі уроку: ознайомити учнів із функціями води в живих організмах; проаналізувати

особливості будови й хімічні властивості води, які дозволяють їй ефективно виконувати свої функції, і звернути увагу на значення води для життєдіяльності

живих організмів.

Обладнання й матеріали: таблиці, які ілюструють особливості будови та функції води, або мультимедійний проектор чи інтерактивна дошка, на яких ці таблиці можна демонструвати; моделі молекули води; підручники біології.

Базові поняття й терміни: вода, полярні речовини, неполярні речовини, дифузія, біологічні мембрани, осмотичний тиск.

Хід уроку

І. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної

діяльності учнів

Питання для бесіди

1. Які елементи й чому називають органогенними?

2. Які елементи й чому називають макроелементами?

3. Які елементи й чому називають мікроелементами?

4. Яка хімічна формула води?

5. Які властивості води вам відомі?

III. Вивчення нового матеріалу

Розповідь учителя з елементами бесіди

Води в живих організмах міститься дуже багато. У більшості випадків вона становить більше половини маси живого організму, а інколи її частка в організмі становить 95–99 %. Усе цеобумовлено надзвичайно великою роллю води для життєдіяльності живих організмів. І таке значення обумовлене особливими властивостями води, якими вона завдячує своїй будоМолекула води складається із двох атомів Гідрогену та одного атома Оксигену. Ці атоми утворюють полярні полюси молекули (позитивний полюс — атоми Гідрогену, а негативний полюс — атом Оксигену). Існування полюсів робить можливим утворення водневих зв’язків, які дозволяють молекулам води утворювати між собою та з іншими речовинами різноманітні комплекси. Подібні комплекси молекул суттєво підвищують температури кипіння

і танення води (порівняно зі схожими молекулами) та збільшують її теплоємність. Вони ж таки роблять воду дуже гарним розчинником та сприятливим середовищем для перебігу цілого ряду реакцій. Найважливішими для живих організмів властивостями води

можна назвати такі:

1. Вода є чудовим розчинником для полярних і неполярних речовин, які мають заряджені ділянки2. Вода здатна утворювати агрегатні групи молекул між своїми молекулами та з молекулами інших речовин. Це значно посилює силу поверхневого натягу, що дозволяє воді підійматися по капілярах ґрунту та судинах рослин3. Через наявність між молекулами води водневих зв’язків її випаровування потребує великої кількості енергії, а в разі її замерзання виділяється теплоТому наявність на нашій планеті води у трьох агрегатних станах значно пом’якшує її клімат.

Крім того, багато організмів використовує випаровування води за умов високих температур для охолодження свого організму.

4. Найбільшої густини вода досягає за 4 °С. Лід має меншу густину, ніж вода. Тому взимку він розміщається на поверхні водойм і захищає організми, які в них живуть, від переохолодженняМолекули органічних або неорганічних речовин, які є полярними або мають заряджені ділянки, легко взаємодіють з молекулами води та, відповідно, легко в ній розчиняються. Такі речовини називають гідрофільними. Якщо ж молекули органічних або неорганічних речовин не є полярними й не мають заряджених ділянок, то вони мало взаємодіють з молекулами води та, відповідно, у ній не розчиняються. Такі речовини називають гідрофобнимиЧерез те що вода в рідкому стані все ж таки не має жорсткої внутрішньої структури, тепловий рух молекул призводить до постійного перемішування молекул водного розчину. Це явище називають дифузією. Унаслідок дифузії концентрації розчинених речовин у різних частинах розчину вирівнюються Наявність у живих організмах біологічних мембран призводить до появи явища осмосу. Унаслідок того, що біологічні мембрани є напівпроникними, через них не можуть проходити великі органічні молекули, але можуть проходити молекули води. У випадку, коли концентрація великих молекул по різні боки мембрани є різною, молекули води починають інтенсивно переміщуватися на той бік, де концентрація розчинених речовин є вищою. Унаслідок цього й виникає надлишок речовин по один бік мембрани, що можна спостерігати у вигляді осмотичного тиску.

Осмотичний тиск є дуже важливим для живих організмів. Завдяки йому виникає тургор (пружність рослинних тканин) та відбувається клітинний транспорт.

IV. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів

Дати відповіді на питання:

1. Які особливості будови молекули води зумовили її специфічні властивості?

2. Які властивості води є найважливішими для живих організмів?

3. Як виникає осмотичний тиск?

Можливо Вам це буде цікаво