Титова Жанна Викторовна

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №22

ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА

ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА

«ГОМЕОСТАЗ В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ И МЕХАНИЗМЫ ЕГО СОХРАНЕНИЯ»

Автор: Титова Жанна Викторовна,

Учитель биологии и химии

Возраст учащихся: 15 – 16 лет

Срок реализации: 1 год

Оленегорск

2011 год

ГОМЕОСТАЗ В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ И МЕХАНИЗМЫ ЕГО СОХРАНЕНИЯ

Пояснительная записка

Предлагаемый курс предназначен для учащихся 10 класса средних школ, гимназий, лицеев. Курс рассчитан на 34 часа, по 1 часу в неделю. В содержание включён материал о механизмах, позволяющих поддерживать постоянство состава внутренней среды на клеточном, тканевом и организменном уровнях.

Цель курса: расширение, углубление и интеграция знаний о физиологии клеток, тканей, организмов, так как в школьном курсе биологии вопросы гомеостаза рассматриваются неглубоко, уделя­ется крайне мало времени на изучение механизмов гомеостаза на клеточном уровне, вообще не говорится о гомеостазе у растений, нет четкого разделения па биохимические, физиологические и по­веденческие механизмы поддержания гомеостаза.

Изучение данного курса способствует целенаправленной подго­товке старшеклассников к сдаче ЕГЭпо биологии и поступлению в высшие учебные заведения медицинского, экологического, сельско­хозяйственного и физкультурного профилей; поможет определить правильность предварительною профессионального выбора; послу­жит источником дополнительной информации для увлеченных био­логией учащихся, стремящихся к получению разносторонних знаний.

Задачи курса:

1) Сформировать у учащихся научное понимание роли посто­янства внутренней среды (гомеостаза) в обмене веществ и формиро­вании приспособленности организмов к факторам среды.

2) Научить комплексному и интегрированномуподходу к изу­чению механизмов гомеостаза.

Планируемые результаты

Учащиеся должны:

• знать и уметь характеризовать механизмы гомеостаза на кле­точном, тканевом и организменном уровнях;

• обосновывать роль органов и систем органов в поддержании постоянства состава внутренней среды (связь строения с выпол­няемой функцией);

• уметь находить нужный материал, систематизировать допол­нительную информацию при подготовке к семинарским занятиям;

• владетьтерминологией и знать основные понятия в области биохимии,физиологии клеток, тканей, организмов.

Основные формы и методы изучения курса:

1) школьная лекция, где предусматривается крупноблочное обобщенноеизложение материала, раскрытие основных позиций;

2)Семинарскиезанятия, в ходе которых происходит осмыслении, расщирение,детализация материала с использованием групповой и индивидуальнойформ работы учащихся, закрепляется умение анализировать,обобщать, делать выводы;

3) лабораторные работы и опыты позволяют научиться наблю­дать, фиксировать, объяснять,делать выводы по результатам на­блюдений.

Содержание курса

Введение(1 ч)

Понятия : «внутренняясреда организма», «гомеостаз». Рабо­ты К. Бернара и У. Кеннона.Элементы теории управления. Прин­цип прямой и обратной связи,ев виды. Возникновение внутренней среды в филогенезе. Современноепонятие гомеостаза. Регуляция гомеостаза.

Демонстрация схем, иллюстрирующих основные ком­поненты системы управления, гомеостатическую систему управле­ния.

Клеточные механизмы саморегуляции (4-5 ч)

Понятия : фосфолипиды и их роль в формировании биологи­ческих мембран. Мембранные белки, их свойства. Барьерная функ­ция биологических мембран. Транспорт низкомолекулярных ве­ществ через мембраны.

Транспорт веществ через мембраны по градиенту концентра­ции. Простая диффузия, облегчённая диффузия. Транспорт веществ через мембраны против градиента концентрации и его потребности в энергии. Роль АТФ. Активный и вторично-активный транспорт. Фаго- и пиноцитоз.

Внутриклеточный метаболизм. Гипотеза Ф. Жакоба - Ж. Моно. Виды генов: регулятор, репрессор, оператор, оперон, промотор. Индукция, репрессия ферментов. Межклеточная (тканевая) жид­кость. Состав тканевой жидкости у птиц и млекопитающих. Меха­низмы его регуляции.

Демонстрация таблиц, схем: строение молекулы фосфолипида, строение слоев биологических мембран; схема, ил­люстрирующая механизм белкового синтеза согласно гипотезе Жа­коба- Моно.

Опыт «Значение постоянства солевого состава плазмы крови».

Лабораторная работа № 1 «Плазмолиз и деплазмолиз в клетках кожицы лука».

Физиологические механизмы регуляции (5-6 ч)

Понятия : регуляция содержания дыхательных газов в крови. Регуляция уровня метаболитов (глюкозы) в крови.

Регуляция ритмов сердца и кровяного давления. Роль вегета­тивной нервной системы в регуляции сердечного ритма и кровяно­го давления.

Механизмы защиты от инфекций. Барьерная роль кожи. Кле­точный и гуморальный иммунитет. Механизмы заживления ран, свёртывания крови.

Демонстрация схем механизмов, участвующих в регу­ляции содержания дыхательных газов и уровня глюкозы в крови.

Опыты по задержке дыхания после глубокого вдоха и глубоко­го выдоха.

Лабораторная работа № 2 «Определение частоты ды­хания и пульса до и после физической нагрузки».

Терморегуляция(5-6ч)

Понятия: тепло как экологический фактор. Влияние темпе­ратуры на рост и распространение растений. Адаптация растений к низким и высоким температурам. Влияние температуры на рост и распространение животных. Пойкилотермные (эктотермные) и гомойотермные (эндотермные) животные. Способы теплообмена ме­жду организмом и окружающей средой (излучение, конвекция, те­плопроводность, испарение).

Регуляция температуры тела у водных и наземных эктотермных животных. Эндотермные организмы. Теплопродукция. Механизмы теплоотдачи у эндотермных животных. Тепловой баланс и роль гипоталамуса в его сохранении.

Поведенческие механизмы гомеостаза. Адаптация к экстре­мальным климатическим условиям. Правило К. Бергмана. Правило У. Аллена. Адаптация животных к жизни при низких и высоких температурах.

Демонстрация таблиц, иллюстрирующих правила Бергмана и Аллена.

Экскурсия «Изучение адаптации растений и животных леса (луга, степи) к высоким и низким температурам».

роль печени в поддержании гомеостаза (3ч)

Понятия: строение и функции печени. Углеводный обмен, белковый обмен, жировой обмен в печени.

Демонстрация схемы углеводного обмена.

Экскреция и осморегуляция (5ч)

Понятия : значение экскреции и осморегуляции. Экскреция у растений. Экскреция у животных. Азотистые экскреты (аммиак, мочевина, мочевая кислота и др.).

Осморегуляция. Механизмы осморегуляции. Осморегуляция у растений (гидрофиты, галофиты, мезофиты, ксерофиты).

Механизмы экскреции (ультрафильтрация, избирательная реасорбция, секреция).

Влияние окружающей среды на экскрецию и осморегуляцию.

Демонстрация гербарныхобразцов растений, изображений животных различных биотопов.

роль почек вэкскреции и осморегуляции (3ч)

Понятия: строение и функции ночек. Основные принципы работы почек (процессы: ультрафильтрация,избирательная реасорбция, секреция; механизмы: активный транспорт, избирательная проницаемость, пассивная диффузия и осмос, гормональная регу­ляция). Образование первичной и вторичной мочи. Гуморальная регу­ляция водного и солевого баланса крови. Регуляция рН крови.

Демонстрация таблиц, схем, иллюстрирующих строение почек, механизмов реасорбции и фильтрации.

Заключение(1 ч)

Итоговый семинар по проектной деятельности «Роль гомеостаза в обмене веществ и формировании приспособ­ленности организмов к факторам среды».

Тематический план.

Рекомендуемая литература

1.Антонов, В. Ф. Мембранный транспорт // Соросовский образова­тельный журнал, 1997, № 6. - С. 14-20.

2.Биология Iпод ред. проф. Ярыгина. - М.: Медицина, 2001.

3.Болдырев, А. А. Введение в биохимию мембран. - М.: Высшая шко­ла, 1986.

4.Вилли, К., Детье, В. Биология. - М.: Мир, 1974.

5.Грин, Н., Стаут, У., Тешор, Д. Биология. - Т. 1-3. - М.: Мир, 2001.

6.Левицкий, Д. О. Кальций и биологические мембраны. - М.: Высшая школа, 1990.

7.Мамонтов, С. Г. Биология для поступающих в вузы. - М.: Высшая школа, 2003.

8.Одум, Ю. Экология. - Т. 1-2. - М.: Мир, 1986

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/2213-titova-zhanna-viktorovna