Конспект уроку: Органічні речовини живих істот, їх різноманітність та біологічне значення. Будова, властивості, роль у життєдіяльності організмів малих органічних молекул (ліпіди, моносахариди). Л.р.№1 Визначення деяких органічних речовин та їх властивостей

1. Серед запропонованих хімічних елементів F, C, Cl, I, K, Mg, Na, P, Ca, O вибрати один згідно наступних запитань:

- входить до складу так званих біомолекул (С);

- являється основним позитивно зарядженим іоном в організмі тварин (К);

- є основним компонентом кісток та черепашок (Са) ;

- являється негативно зарядженим йоном у організмі тварин (C) ;

- він головний внутрішньоклітинний позитивний йон (N) ;

- елемент, який входить до складу всіх гормонів щитовидної залози (I) ;

- він входить до складу зубів тварин (F) ;

- цей елемент структурний елемент білків, АТФ та нуклеїнових кислот (Р);

- елемент, який активізує діяльність ферментів, він структурний компонент хлорофілу (Mg) ;

- цей елемент входить до складу звичайної води і біомолекул (О).

Повідомлення учням теми і мети уроку.

Органічні речовини

Органічними речовинами являються всі сполуки Карбону із іншими хімічними елементами, які виникли у живих істотах або ж являються продуктами їх життєдіяльності. Всі органічні сполуки присутні у атмосфері, приповерхневих та підземних водах, осадових породах, ґрунтах та гірських породах. В складі органічних сполук головним чином переважають органогенні хімічні елементи, такі як Гідроген, Оксиген, Карбон та Нітроген. Такі ковалентно пов’язані атоми Карбону формують ланцюжки або ряди кілець – він ще називається скелет молекули).

Також до складу клітин входять різноманітні органічні сполуки, зокрема ліпіди, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, білки і т. п. Їх молекули здатні мати високу молекулярну масу. Так, молекулярна маса переважної більшості білків коливається від 6000 аж до 1 000 000, а деяких нуклеїнових кислот – може сягати декількох мільярдів дальтонів (а 1 дальтон становить 1/12 атомної маси ізотопу атома карбону 12С, тобто приблизно 1,67•10-24 г). Всі високомолекулярні органічні сполуки складаються з великої кількості зовсім однакових або ж різних за хімічною будовою окремих ланок (тобто простих молекул, так званих мономерів). Дані сполуки називають ще біополімерами, або ж макромолекулами. Так наприклад, молекули білків побудовані з залишків амінокислот чи нуклеїнових кислот – із нуклеотидів, а от складних вуглеводів (тобто полісахаридів) – із моносахаридів.

Ліпіди

Ліпідами називають це низькомолекулярні речовини, що мають гідрофобні властивості. Вони нерозчинні в воді, однак добре розчиняються у органічних розчинниках, таких як ефір, бензин, хлороформ.

В різних органах та тканинах вміст ліпідів відрізняється: дуже багато їх, наприклад, в нервовій тканині, серці, печінці, нирках, плодах, насінні … За своєю хімічною будовою вони складні сполуки трьохатомного спирту так званого гліцерину та високомолекулярних жирних кислот, таких як пальмітинової , олеїнової, стеаринової. Усі відомі жирні кислоти розподіляються на насичені та ненасичені кислоти.

На сьогоднішній день всі ліпіди розподіляються на нейтральні, тобто жири й жироподібні речовини, так звані ліпоїди. До останніх відноситься віск, фосфоліпіди, стероїди, ліпопротеїди, гліколіпіди, терпени.

Різноманітність ліпідів.

Серед відомих ліпідів розрізняють прості і складні. Так, до простих належать речовини, що побудовані з сполучених залишків жирних кислот (тобто альдегідів) та спиртів, як приклад, жири і воски. Інша група - складні ліпіди –це сполуки, які утворені арезультаті взаємодії молекул всіх простих ліпідів із іншими речовинами. До таких належать ліпопротеїди, тобто сполуки ліпідів й білків, також гліколіпіди або сполуки ліпідів та вуглеводів, а також фосфоліпіди, утворені ліпідами та ортофосфатною кислотою.

Жири

Жирами називаються складні естери, які утворені триатомним спиртом гліцерином, а також трьома залишками будь-яких жирних кислот. Вони в організмі відкладаються в вигляді різних жирових включень в рослинних та тваринних клітинах. Наприклад, підвищений вміст жирів, тобто до 90% властивий для клітин жовтого тіла членистоногих, нирок, підшкірної клітковини. В деяких рослин, таких як соняшник, волоський горіх, маслини жирів багато у насінні і плодах.

Такі речовини як воски виконують головним чином захисну функцію. В ссавців віск можуть виділяти лоєві залози шкіри. Саме вони надають шкірі певної еластичності та зменшують зношення їхнього волосяного покриву. В птахів віск секретує спеціальна куприкова залоза, яка розташована над його основою хвоста. Секрет її надає пір’яному покриву специфічних водовідштовхувальних властивостей. Восковий шар також вкриває листки наземних рослин та поверхню зовнішнього скелета багатьох членистоногих які мешкають на суходолі, запобігаючи надмірному випаровуванню води із їх поверхні тіла. Розвинені восковидільні залози, розміщені у черевці медоносних бджіл-робітниць. Віск широко застосовують в медицині, промисловості і інших галузях діяльності людства.

Ще однією важливою групою ліпідів являються гідрофобні спирти, які називаються стероїди. Карбоновий ланцюжок таких стероїдів формує декілька кілець, саме тому вони належать до циклічних органічних сполук. Характерну стероїдну природу мають статеві гормони людини, такі як естрогени (в жінок) та андрогени (в чоловіків), а також деякі гормони надниркових залоз, такі як кортикостероїди. Одним із найвідоміших стероїдів є холестерин. В організмі він слугує попередником в процесі синтезу статевих гормонів. В плазмі крові холестерин існує в вигляді складних естерів із жирними кислотами, що він транспортує. Холестерин утворюють клітини печінки.

Вуглеводи

Вуглеводами називаються органічні речовини, в склад яких входять С, Н , О. Загальна їх формула Сn (Н2О)n. Усі вуглеводи розподіляються на моносахариди таі полісахариди. Моносахариди – це прості цукри, які складаються із однієї молекули та являють собою тверді, кристалічні речовини, які розчинні у воді та солодкі на смак.

В залежності від кількості вуглецевих атомів, які входять до молекули вуглецю, розподіляють:

- триози – містятьь 3 атоми;

- тетрози – включають 4 атоми;

- пентоди – містять 5 атомів;

- гексози – містять 6 атомів.

Всі моносахариди мають загальну формулу у вигляді СnH2nOn. Вони здатні містити від 3 до 10 атомів Карбону. Так тріози містять 3 атоми Карбону, тетрози, відповідно, - 4, пентози - 5, і так же далі аж до декози, яка місить 10 атоміів Карбону. В природі найпоширеніші гексози і пентози. Прикладами гексоз являється глюкоза, фруктоза. Всі ці сполуки надають певного солодкого смаку плодам, а глюкозаявляється дуже важливою складовою будь-якого метаболізму. Наприклад, до пентоз належать рибоза таі дезоксирибоза, які входять до складу рибонуклеїнових (РНК) та дезоксирибонуклеїнової (ДНК) кислот. Всі моносахариди розчиняються в воді.

Лабораторна робота

Визначення деяких органічних речовин та їхніх властивостей

Мета: ознайомити учнів з методами визначення певних органічних речовин, які входять до складу різних живих організмів, та головними властивостями цих речовин.

Обладнання й матеріали: 0,1%-й розчин крохмалю, олія, вода, пробірки, піпетки, воронка, розчин Люголя, очищений гас або бензин,.

Хід роботи

1. Спочатку налийте в пробірку 2 мл розчину крохмалю та додайте туди кілька крапель розчину Люголю. Весь вміст пробірки добре перемішайте. Отримана кмплексна сполука, яку йод з складу розчину Люголю створив з крохмалем, повинна надати розчину синюватого забарвлення.

2. Після цього нагрійте суміш в пробірці на підготовленій водяній бані чи у посудині із гарячою водою. Процес підвищення температури руйнує сполуку Йоду і крохмалю й знебарвлює отриманий розчин. Всі результати спостережень занесіть в свій зошит.

3. Далі помістіть в дві пробірки 0,5 мл. олії і додайте в одну з них 5 мл. води, а в іншу — 5 мл. очищеного гасу чи бензину.

4. Весь вміст пробірок струсніть чи перемішайте.

5. Через 1 хв відмітьте, що відбувається в кожній з пробірок, та запишіть побачене в свій зошит.

6. На основі проведеної роботи зробіть висновок, в ньому вкажіть, із якими способами визначення органічних речовин ви познайомилися і які властивості речовин ви спостерігали.

- прочитати параграф,

- дати відповідь на запитання,

- інше.