Temat: Związki organiczne budujące organizmy – węglowodany, tłuszcze, białka, kwasy nukleinowe

Autor: Elżbieta Szedzianis

Adresat

Uczeń klasy V szkoły podstawowej.

Podstawa programowa

I. Organizacja i chemizm życia. Uczeń:

3. wymienia podstawowe grupy związków chemicznych występujących w organizmach (białka, cukry, tłuszcze, kwasy nukleinowe, woda, sole mineralne) i podaje ich funkcje.

Cel lekcji

Uczniowie opisują znaczenie i występowanie związków organicznych.

Kryteria sukcesu

• wyjaśnisz, czym są związki organiczne;

• wykażesz związek między budową chemiczną i właściwościami węglowodanów, białek, tłuszczów i kwasów nukleinowych a ich funkcją biologiczną.

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym;

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne; 

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się;

• kompetencje społeczne i obywatelskie.

Metody/formy pracy

Strategia wyprzedzająca, pogadanka, praca z tekstem, gra dydaktyczna.

Praca indywidualna oraz praca w grupie.

Środki dydaktyczne

• abstrakt;

• tablica interaktywna lub tradycyjna;

• tablety/komputery;

• metodniki;

• kolorowe kartki;

• klej;

• pisaki;

• kostka do gry.

Przed lekcją

Uczniowie zapoznają się z treścią abstraktu i sporządzają notatkę na temat funkcji związków organicznych w organizmie oraz ich występowania.

Fazy lekcji

Wstępna

1. Nauczyciel prosi uczniów, żeby za pomocą metodników ocenili swoje przygotowanie do lekcji. Kartka zielona oznacza, że uczeń zapoznał się z treścią abstraktu i rozumie zawarte w nim treści; kartka żółta to znak, że uczeń zapoznał się z treścią abstraktu, ale niektóre informacje są dla niego niezrozumiałe; kartka czerwona oznacza, że uczeń nie zapoznał się z treścią abstraktu.

2. Nauczyciel pyta uczniów, które zagadnienia zawarte w abstrakcie sprawiły im trudność
   i wyjaśnia ich wątpliwości.

3. Nauczyciel podaje temat lekcji i kryteria sukcesu.

Realizacyjna

1. Uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenie interaktywne: tworzą krzyżówkę, wykorzystując zapamiętane z abstraktu informacje. Nauczyciel obserwuje pracę uczniów, udziela wskazówek, odpowiada na pytania.

2. Ochotnicy prezentują swoje krzyżówki na forum klasy. Uczniowie wspólnie je rozwiązują.

3. Nauczyciel zaprasza uczniów do gry i dzieli klasę na pięć grup, dbając o to, by w każdej znalazł się uczeń, który na początku lekcji ocenił swoje przygotowanie za pomocą czerwonej kartki. Nauczyciel prosi uczniów, żeby w grupach odliczyli do sześciu i zapamiętali swoją liczbę. Każda grupa otrzymuje kostkę do gry oraz kartki z pytaniami (po dwa pytania na grupę):

• Czy wszystkie cukry są słodkie?

• Czy białka są białe?

• Czy zjadasz codziennie kwasy nukleinowe?

• Czy podczas szybkiego wzrostu potrzebujesz soli mineralnych?

• Czy rośliny są tłuste?

• Czy to możliwe, żeby pokrzywa zawierała skrobię?

• Czy cukier jest potrzebny organizmowi?

• Czy kwasy nukleinowe zawierają geny?

• Czy twój organizm zawiera węglowodany?

• Czy w białym serze jest węgiel?

Uczniowie, pracując w grupach, przygotowują odpowiedzi na pytania. Nauczyciel zaznacza, że każda odpowiedź musi być rozwinięta i odpowiednio uzasadniona. Po upływie czasu wyznaczonego przez nauczyciela, uczniowie przystępują do gry. Pierwsza grupa zadaje swoje pytanie grupie drugiej. Przedstawiciel pierwszej grupy rzuca kostką. Liczba oczek wskazuje, który uczeń należący do drugiej grupy udzieli odpowiedzi. Uczniowie grupy pytającej mogą przyznać za odpowiedź od zera do dwóch punktów. Jeśli wylosowany uczeń nie zna odpowiedzi lub jego odpowiedź jest błędna, pytanie mogą przejąć pozostali uczniowie (zgłaszając się do odpowiedzi) i w ten sposób zdobyć punkty dla swojej drużyny. Gdy grupa druga udzieli odpowiedzi, zadaje swoje pytania grupie trzeciej, trzecia czwartej itd.

Podsumowująca

Uczniowie odpowiadają na pytania zadane przez nauczyciela:

• Jak ci się pracowało na lekcji?

• Co ci pomagało w nauce, a co przeszkadzało?

Zadanie domowe dla zainteresowanych

Uczniowie wykonują ćwiczenie interaktywne nr 1 oraz ćwiczenie interaktywne nr 2.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Carbohydrates, fats, proteins, nucleic acids

Carbohydrates, commonly known as sugars, are widespread organic chemical compounds that are composed of carbon, hydrogen and oxygen atoms. They include one molecule monosaccharides, disaccharides and sugars composed of long chains of monosaccharide units, which are called polysaccharides. Sugars with small particles are easily soluble in water, those with long particles – don’t dissolve easy. The first ones are sweet, others have no taste. Carbohydrates are for all beings the source of energy, they are also building material and supplementary material. Very significant are monosaccharides, such as glucose and fructose , which provide energy to cells, as well as ribose and deoxyribose – ingredients of nucleic acids. Disaccharides are: sucrose – used for example to sweeten the tea, lactose – sugar found in milk, maltose – present in sprouting cereals, in nectar and pollens. Polysaccharides are composed of few thousands of glucose particles connected with each other. These are: starch, glycogen, cellulose and chitin.

Fats are composed of carbon, oxygen and hydrogen. These compounds are a perfect spare material, which is a reach source of energy for processes that take place in cells. In plants, fats are stored in the form of an oil, mainly in seeds and some fruit. Animal fats have solid form. They are mainly stored in fat tissue, but also in kidneys, liver, heart – internal organs vital for the body. They have protective and supportive functions there. A thick layer of fat tissue protects animals against mechanical injuries. It also protects them from low temperatures, being an ideal heat‑insulating material. Fat derivatives called phospholipids are very important ingredients that build cell membranes of all living organisms.

Proteins are organic compounds which have elements such as carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen and sulphur. They are composed of amino acids connected with each other and forming long chains. There are only 20 amino acids in nature, but there are tens of thousands of proteins. Each amino acid appears multiple times in a protein. The sequence of amino acids in a protein chain decides about the great variety of these compounds and about different functions of proteins. Building proteins are the ingredient of all organisms, they appear e.g. in cell membranes. Enzymatic proteins decide about biochemical reactions in organisms. Immunological proteins, also known as antibodies, fight against foreign bodies which penetrate our organisms and can cause infections or allergies. Growth hormone and insulin are examples of regulatory proteins that are responsible for regulating the functioning of our body. There are also proteins that allow us to contract muscles. Transporting proteins transport substances between cells. They can be spare material in plants. Especially rich in proteins are peas, beans, broad beans, soy and lentils. It happens very often that these compounds can be used as energy source. The properties of proteins depend on their complex spatial structure.

Nucleic acids, which appear in all organisms and viruses, are organic compounds which contain genetic information, that is “the recipe for an organism”. Even though the amount of nucleic acids in cells is around 1%, their role in organisms is extremely important. Each representative of a given species has characteristic, one‑of‑a-kind genetic material, which heavily influences how that representative looks, develops and functions.
Nucleic acids particles have the form of chains that consist of thousands repeated variations of four basic units – nucleitides. Their order, just like the order of letters in a sentence, is the content of the “recipe for an organism”. Deoxyribonucleic acid (DNA) is composed of two strings twisted around each other.

• Organic compounds of organisms are proteins, fats, carbohydrates and nucleic acids.

• Glucose is the main source of energy in cells.

• Polysaccharides have building and spare functions.

• Proteins are the basic building elements of cells and they regulate the life processes.

• Fats are the source of energy and spare material for plants and animals.

• DNA carries genetic information.