| Головна » Біологія |
Тесленко Наталія Володимирівна – учитель біології, заступник директора Краматорського навчально-виховного комплексу(ЗОШ №32-ДНЗ) Урок ток-шоу «Стосується кожного» Тема: Фотосинтез – фундамент життя на нашій планеті. Так? Чи ні? Завдання: узагальнити та поглибити знання учнів про основні метаболічні процеси клітинного рівня, насамперед фотосинтез, визначити у чому полягає космічна роль рослин; розвивати пізнавальний інтерес та творчі здібності учнів, удосконалювати вміння учнів працювати з науково-популярною літературою; сприяти розвиткові вміння співпрацювати в колективі; розвивати творче мислення, пам'ять, мову, вміння логічно міркувати, робити висновки. Форма уроку: урок - рольова гра Оформлення кабінету: висловлювання вчених про фотосинтез (додаток 1), мультимедійна дошка, електронний носій, відеоряд уроку, відеофрагменти з заданої теми (додаток 2), брошура «Історія відкриття фотосинтезу»(додаток3). Методика проведення ток-шоу: Класичне ток-шоу являє собою трикутник: ведучий – запрошені співрозмовники (експерти) – глядач у студії. Ток-шоу поєднує у собі прийоми журналістики та сценічні прийоми. Кожен з учасників ток-шоу, якою б не була його функція у програмі, одночасно є героєм цього шоу. Ток-шоу відрізняється незвичайною тематикою та функціональною широтою жанрової різноманітності. Драматургія ток-шоу тісно пов’язана з основою цього жанру: питання – відповідь. В залежності від задачі, яку ставить ведучий на різних етапах програми, він використовує різні типи питань. Обов’язковими компонентами ток-шоу виступають гості, експерти. На ток-шоу обов’язково присутні в студії десятки глядачів. Цей жанр дозволяє змоделювати будь яку ситуацію, дає зрозуміти, що проблема однієї людини, має не лише особистий характер, вона є загальною проблемою, на передачі можна запропонувати рішення проблеми. На цей час існує певна класифікація ток-шоу. За основу класифікації взяли тематику програм. Класифікація складається з: суспільно значимих, психологічних, спеціалізованих та змішаних (присвячених певній події) випусків ток-шоу. На мою думку для уроку біології найкраще використовувати саме спеціалізовані ток-шоу. Задіяні особи: цитолог, біохімік, фізіолог рослин, історик, статистик, еколог, письменник-фантаст, журналіст та оператор. Хід уроку: Ведучий: Добрий день, шановні гості нашого ток-шоу «Стосується кожного». Тема нашого шоу: «Фотосинтез – фундамент життя на нашій планеті. Так? Чи ні?» Сьогодні ми з вами спробуємо підтвердити або спростувати слова Климента Тімірязєва: «Зелений листок, або, точніше, мікроскопічне зелене зерно хлорофілу, - це фокус, точка в світовому просторі, в яку з одного боку надходить енергія сонці, а з другого – беруть початок усі прояви життя на Землі. Рослина – посередник між небом і Землею. Вона – справжній Прометей, який викрав вогонь з неба…». Ще один учений Метцнер стверджував, що говорити про фотосинтез – означає торкатися проблеми, яку кожен бачить зі своєї точки зору. До дискусії ми запросили експертів з цього питання. Це історик - Соломко Ганна, цитолог – Зайцева Ірина, біохімік – Пономарьова Світлана, фізіологи рослин – Єгупова Аліна та Істомін Дмитро, еколог – Сиза Анастасія, фахівець зі статистики – Ребров Ігор, письменники фантасти – Чеботарьов Віталій та Шевченко Іван. А також журналісти та технічна підтримка проекту Сизий Руслан та Кошелєв Дмитро. Отже, римський оратор Цицерон говорив, що будь-що можна описати, відповівши на сім простих питань: «Хто? Що? Де? Як? Коли? Чим? Для чого?». Давайте спробуємо відповісти на перше питання «Хто?», хто вивчав процес фотосинтезу. «Досліджувати – означає бачити те, що бачили всі, та думати так, як не думав ніхто» сказав Альберт Сент-Д'єрд'ї я надаю слово історику Соломко Ганні. Історик: Можна сказати з 1630 року,з досліду Ян Баптиста ван Гельмонта з вербою у діжці (Зважена земля, зважене деревце. 5 років деревце лише поливалося дощовою водою, через 5 років буди зважені дерево та грунт. Дерево збільшило масу у 30 разів, а грунт зменшив масу на 0,12%. Виникла водна теорія харчування рослин, що протрималася офіційно до ХІХ століття) триває поступове відкриття процесу живлення рослин. Саме цікаве те, що честь відкриття фотосинтезу може належати відразу декільком крупним вченим, що жили у різний час, кожен з них вніс суттєвий внесок, начебто відкрив фотосинтез та… не відкривав його. [п] Офіціально 1771 рік вважають роком відкриття фотосинтезу. Але що відкрив Пристлі? Саме те, що рослини виділяють газ, необхідний для дихання, тобто кисень. Давайте згадаємо досліди Пристлі: він помістив під скляний ковпак горщик з м’ятою, через тиждень рослина не змінилася. Наступний крок: мишеня під ковпаком, без рослини помирала через кілька годин, з рослиною під ковпаком жило довго. Ці досліди вразили сучасників Пристлі, він сказав такі слова: «Віднині ми знаємо, що від дубу в лісі до билинки в полі всі рослини вносять свою частку до підтримки необхідної для всього тваринного світу чистоти повітря.» Але мені хочеться згадати імена вчених, які рідко пов’язують з фотосинтезом: З іншими дослідниками ви можете ознайомитися з брошури «Історія відкриття фотосинтезу» (додаток 3). Ведучий: Отже ми відповіли на питання «Хто?», це ціла купа вчених, починаючи з 1630 року і можна вважати до сьогодення. Я хочу звернути вашу увагу на слова К. Тімірязєва: «Хлорофіл – це Прометей, що викрав вогонь з неба і подарував його людям.» На питання «Що?», нам допоможе відповісти наш біохімік. Біохімік: Пельт'є та Каванту працювали разом, були фармацевтами, відкрили хінін. Зовсім випадково відкрили хлорофіл, речовину, що надає всім рослинам зеленого кольору. Дали назву цій речовині. У 1817 рік опублікували «Записи про зелену матерію листя». Їх дослід досить простий та доступний кожному. От і ми повторили їх дослід, тобто зробили витяжку хлорофілу: В ступці розтерли приблизно 10г свіжого листя. (демонстрація досліду з витяжкою хлорофілу). Ріхард Вільштеттер виділив хлорофіл а та хлорофіл b. Встановив хімічний склад молекули хлорофілу. Майже у всі рослини мають однаковий хлорофіл. Нобелевський лауреат. Вільштеррер установив, що у молекулі хлорофілу a- 137 атомів (С55H72O5N4Mg), у хлорофілі b – 136 атомів (С55H70O6N4Mg)/ Біохімік Нобелевський лауреат (розкодував та синтезував гемоглобін) Ханс Фішер у 1940 році встановив структуру молекул хлорофілу. Завдяки його праці, ми можемо спостерігати структурну формулу хлорофілу: Біохімічний аналіз показав, що хлоропласт складається з хлорофілу, каротиноїдів, білків, ліпідів, до 4%РНК, крім того, знайдено вітаміни Е,К,D, магній, та солі K, Ca, Na, Fe,Si. В хлоропластах знайшли цілий рід ферментів, що беруть участь у синтезі та окиснені жирних кислот. РНК хлоропластів забезпечує синтез білків. Таким чином, крім вуглеводів, в хлоропластах синтезуються білки, ліпіди, деякі вітаміни. Ведучий: Наступне питання: «Де?». На це питання нам допоможе відповісти наш цитолог. Цитолог: Специфічними органоїдами синтезу в рослинних клітинах є двомембранні органели - пластиди. Розрізняють лейкопласти, хлоропласти та хромопласти. Ці різновиди пластид, можливо єдині у своєму походженні та можуть перетворюватися: лейкопласти в хлоропласти, хлоропласти в хромопласти. Хлоропласти ( з грецької chloros – зелений та plastos – утворювати) – органоїди первинного синтезу вуглеводів в рослинній клітині. Першим хлоропласт побачив у мікроскоп (збільшення у 270 разів) Антоні ван Левенгук. Є історичні дані, що у 1698 році, коли Левенгука відвідав Петро Перший, голландець показав йому таємничі зелені кульки. [{82AA669C-4A97-40FC-AED1-5D11A77CA39E}] Хлоропласти вищих рослин мають у діаметрі 4-6мк. У поліплоїдних рослин вони більші, ніж у аналогічних диплоїдних. У затінкових рослин хлоропласти більші, ніж у світлолюбних, і в них більше хлорофілу. При світловій мікроскопії хлоропласти виглядають округлими або овальними тільцями, яскраво зеленого кольору, розмірами в декілька мікрон. Всередині хлоропласта знаходиться його матрикс, або строма, та вже в ній звичайно бувають заключні міленькі, сильніше зафарбовані у зелений колір зерна. Їх називають гранами (від латинського слова granum – зерно). За допомогою електронного мікроскопа можна розглянути структурну будову гран хлоропластів. Кожна грана хлоропласта складається зі стопки дисків – тилакоїдів. Тилакоїди пов’язані один з одним перемичками, їх називають ламелами. Головною хімічною речовиною, що визначає біологічне значення хлоропластів, є хлорофіл. Він розташований в гранах в чітко визначених місцях. Прошарки молекул хлорофілу знаходяться між білками та ліпідами. У кожному тилакоїді знаходиться чотири моно шару молекул хлорофілу, що чергуються з сімома шарами білка та чотирма моно шарами ліпідів. Ведучий: Є ще одне питання, на яке хотілося б почути відповідь. «Чому та навіщо рослини зелені?» - так називалася стаття Климента Тімірязєва. Під час Аристотеля це питання залишалося без відповіді, але наприкінці 19 сторіччя це питання стало головним. Це питання наші журналісти поставили пересічним громадянам, і ось послухайте відповіді: (відеоролик з відповідями учнів молодших класів) Для відповіді на це питання ми запрошуємо до слова фізиків. Фізик: Видима частина сонячного спектра включає довжини хвиль від 400 до 700нм. Речовини, що поглинають усю видиму ділянку спектра, здаються чорними; речовини, що відбивають усе світло – білими. Для того щоб світло могло впливати на рослинний організм, і зокрема, бути використаним у процесі фотосинтезу, необхідно, аби його поглинали фоторецептори-пігменти. Пігменти – це забарвлені речовини, які поглинають світло певної довжини хвилі. Не поглинені ділянки сонячного спектра відбиваються, що й обумовлює забарвлення пігментів. Так, зелений пігмент хлорофіл поглинає червоні й сині промені, тимчасом як зелені промені в основному відбиваються. Ведучий: Залишається питання «Як?». У 1845 році Юліус Роберт Мейєр в своїй праці «Органічний рух та його зв'язок з обміном речовин» сформулював закон збереження енергії, а саме «природа поставила собі забачу на льоту перехопити світло, що падає на Землю та перетворити цю рухливу силу у тверду форму, поклавши її у запас. Для досягнення цієї мети вона покрила земну поверхню організмами, що живучи поглинають сонячне світло… цими організмами є рослини. Призначення рослин: перетворювати енергію сонячного променя в іншу форму енергії – хімічну, запасаючи її в рослинах.» На питання: як відбувається процес фотосинтезу? Нам допоможуть відповісти наступні запрошені гості – фізіологи рослин. Фізіолог: Фотосинтез – це складний багатоступінчастий окисно-відновний процес, у якому відбувається відновлення вуглекислого газу до рівня вуглеводів та окиснення води до кисню. Схематично процес фотосинтезу поділяють на дві фази: світлову – необхідною умовою проходження процесів є сонячне світло та темнову – сонячне світло не є обов’язковим. У тилакоїдах хлоропластів виділяють фотосистему-І та фотосистему-ІІ. Світлова стадія фотосинтезу відбувається на тилакоїдах хлоропластів, починається з моменту поглинання кванту світла. Темнова фаза відбувається у стромі хлоропласту. У гранах хлоропластів міститься близько двох більярдів молекул хлорофілу. Саме грани разом з хлорофілом сприймають енергію сонячного променя. Зелена частина рослин сприймає світло порціями – квантами. В середньому при яскравому сонячному освітленні кожна молекула хлорофілу поглинає квант світла за 0,1 сек. Поглинаючи світло, молекули хлорофілу збуджуються. Це означає, що поглинута енергія переводить електрони складної молекули хлорофілу із звичайного енергетичного рівня на вищий рівень. Збуджені електрони прагнуть знову повернутися до свого попереднього енергетичного стану. Процес руху електронів супроводжується повільним віддаванням енергії. Це пояснюється тим, що електрони, відриваючись від молекули хлорофілу, переносяться з молекули на молекулу переносниками електронів і ферментативними системами, уповільнюючи цим віддавання енергії. Вчені гадають, що такими переносниками є рибофлавін (вітамін В2) і вітамін К, ферментна система цитохромів. Під час перенесення електронів звільнена енергія використовується на відновлення АТФ, яка є акумулятором енергії в організмі. Частина електронів збудженої молекули хлорофілу разом з йонами водню, що виникають в результаті фотолізу води, сприяє відновленню ще одного важливого переносника електронів НАДФ. (перегляд відеофрагменту з коментарями учнів) Якщо узагальнити усі процеси, що відбуваються під час фотосинтезу, то ми маємо наступне: Підсумки світлової фази: Утворення АТФ (джерела енергії) Підсумки темнової фази: Фіксація СО2 Ця схема дає загальне уявлення про процес фотосинтезу: Демонстрація «Утворення крохмалю» Ведучий: Отже наші фізіологи допомогли нам відповісти майже на всі питання. Залишилося лише одне: «Для чого?». Нашим маленьким пересічним громадянам було задано питання: «Для чого потрібні рослини?», давайте послухаємо їх відповіді. (відеоролик з відповідями учнів) І це питання ми переадресуємо нашим екологам Еколог: Отже по-перше, фотосинтез є основним процесом, при якому утворюється суха речовина рослин. Однак залежність між фотосинтезом і загальною продуктивністю рослинного організму, а тим більше врожаєм не така вже й проста. Для того щоб відбувалося накопичення сухої речовини, інтенсивність фотосинтезу повинна приблизно в 10 разів перевищувати інтенсивність дихання. Не вся утворена суха речовина накопичується. Частково вона витрачається в процесі дихання. Загальне накопичення сухої маси рослин залежить від інтенсивності фотосинтезу, коефіцієнта ефективності, розміру листяної поверхні й суми днів вегетаційного періоду. По-друге, завдяки земним рослинам на Землі накопичується енергія, що надходить із космосу від Сонця, причому накопичується в доступній для інших організмів формі. В результаті окиснення та спалювання ця енергія вивільняється. По-третє, ми знаємо, що кисень – це основа життя на нашій планеті. Завдяки кисню протікають усі життєві процеси в живих організмах. І ми вже з’ясували, що кисень - побічний продукт фотосинтезу. В своїй лекції «Космічна роль рослин» Климент Тімірязєв звернув увагу на дійсно важливу роль зеленої рослини, він назвав її посередником між Сонцем і Землею, між живою та неживою природою. Рослина – головне джерело енергії для людини. А саме: Утворення корисних копалин – газу, нафти, вугілля. 3О2→ 2О3 Ведучий: На сторінках письменників-фантастів досить часто зустрічаються зелені чоловічки, які можуть самостійно синтезувати органіку, без особливих турбот про хліб насущний. Але це лише фантазії, коли такі ледарі, з зеленим кольором шкіри, розселяться по планеті то вони самі себе досить швидко знищать. Адже крім сонячних променів потрібен і вуглекислий газ – як будівельний матеріал, а його неможна лише використовувати і не поновлювати. Отже рослини і тварини доповнюють один одного. Фантасти полюбляють задаватися питанням, що буде, якщо..? отже що буде якщо зміниться кількість кисню на нашій планеті. Перегляд відео фрагменту. Їжа та енергія, їх добування – це є основна проблема, що стояла, стоїть і буде стояти перед людством. Перед вченими поставлені задачі на збільшення продуктивності фотосинтезу. Фредерік Жоліо-Кюрі сказав: «Хоча я вірю в майбутнє атомної енергії і впевнений у важливості цього винаходу, але я вважаю, що справжня революція в енергетиці настане лише тоді, коли ми зможемо масово синтезувати молекули, аналогічно хлорофілу…» Завершити наше ток-шоу хочеться словами Е. Чаргафа «…в науці часто важливо не те, хто був першим, а хто буде останнім…» у всіх вас є можливість вписати своє ім’я в історію вивчення фотосинтезу. Бажаю вам успіху.
Схожі навчальні матеріали: | ||||||
| Всього коментарів: 0 | |