Элективный курс "Молекулярный уровень жизни"

Рабочая программа

элективного курса по биологии

«Молекулярный уровень жизни»

Пояснительная записка

Элективный курс «Молекулярный уровень жизни», разработан для учащихся 11 класса. Актуальность разработки данного курса обусловлена развитием основ современной биологической науки. Курс «Молекулярный уровень жизни» дополняет и развивает школьный курс биологии, а также является информационной поддержкой выбранного профиля дальнейшего образования и ориентирован на удовлетворение познавательных интересов учащихся.

Весь материал курса можно условно разделить на два разде­ла:

1) физико-химические особенности и функции макромолекул;

2) процессы в клетке, связанные с функционированием макромо­лекул.

Успешному усвоению содержания теоретического материала способствует выполнение лабораторных работ, перечень которых дан в каждой теме курса. При выполнении этих работ учащиеся овладевают методами микроскопирования. Все прикладные вопросы рассматриваются в плане решения кон­кретных теоретических вопросов.

На занятиях учащиеся убеждаются в материальности основ жизни, их познаваемости. Курс рассчитан на 17 часов

Основные цели курса:

-углубить знания учащихся о молекулярных ос­новах жизни, об особенностях строения и функциях биополимеров в клетке, их роли в образовании клеточных структур, в процессах жизнедеятельности, в формировании и передаче наследственных признаков.

-расширение и углубление знаний об особенностях строения и функционирования молекул

Задачи курса:

образовательные:

-закрепить, систематизировать и расширить знания учащихся основ молекулярной биологии.

-сформировать представление о сущности биологических процессов и явлений.

-выработать практические умения решения задач.

-продолжить формирование умений анализировать ситуацию и делать прогнозы

развивающие:

-развивать учебно-коммуникативные умения.

воспитательные:

-психологически подготовить учащихся к государственной (итоговой) аттестации

Система принципов в организации содержания:

принципы систематичности и последовательности, научности, единства, доступности, системности, причинности, вариативности, единства живого, наглядности, вхождения в природу.

     В результате изучения элективного курса учащиеся должны:

знать/ понимать

• основные положения клеточной теории;

• строение биологических объектов: клетки, генов и хромосом;

• биологическую терминологию и символику;

уметь

• объяснять: роль биологии в формировании научного мировоззрения; овладеть специальной цитологической терминологией;

• объяснять строение, роль ДНК и РНК в биосинтезе белка ;

• решать задачи по молекулярной генетике повышенной сложности;

• составлять схемы биосинтеза белка, уметь применять различные генетические законы при решении задач; уметь прогнозировать вероятность передачи по наследству различных генетических нарушений;

• уметь объяснять процессы энергетического и пластического обмена

• находить информацию о биологических объектах в различных источниках (учебных текстах, справочниках, научно-популярных изданиях, компьютерных базах данных, ресурсах Интернет) и критически ее оценивать;

Методическое обеспечение программы.

1. В.М.Глазер, А.И.Ким, Н.Н.Орлова, И.Г.Удина, Ю.П.Алтухов. Задачи по современной генетике. Москва 2008 г.

2. Г.А.Адельшина, Ф.К.Адельшин. Генетика в задачах. Москва, Издательство Глобус 2009г

3. Единый государственный экзамен. 2012- 2013г Биология, ФИПИ , Типовые экзаменационные варианты под редакцией Г.С.Калиновой.

ЕГЭ. Федеральный банк экзаменационных материалов. Биология. ФИПИ Сборник экзаменационных заданий. Автор составитель Р.А.Петросова. М.2010г

Литература для учителя. 1.Муртазин Г. М. задачи и упражнения по общей биологии. Пособие для учителей.- М.: Просвещение,1981.-192с.

2.Рувинский А. О., Высоцкая Л.В., Глаголев С.М. Общая биология: Учебник для 10-11 классов с углубленным изучением биологии.- М.: Просвещение,1993.-544с.

3. Багоцкий С.В. «Крутые» задачи по генетике» (журнал «Биология для школьников» №4 – 2005

Интернет-ресурсы.

1. http // www. ege.edu.ru- портал информационной поддержки Единого государственного экзамена.

2. http // www. it-n.ru – российская версия международного проекта Сеть творческих учителей.

3. http // www.elibraru. ru / defaultx. asp- научная электронная библиотека.

Учебно – тематический план

«Молекулярный уровень жизни».

№	Название раздела, темы	Общее кол-во часов	Из них
			лекции	Практ.раб.
I	Введение	1	1
II.	Химический состав клетки	7
1.	Неорганические вещества клетки	1	1
2.	Белки. Строение, физико-химические свойства	2	1	1
3.	Углеводы и липиды: классификация, особенности и функции.	1	1
4.	Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК	3	2	1
III	Строение клетки	3
1.	Клетка растительная	1		1
2.	Клетка животная	1		1
3	Клетка грибная	1		1
IV	Метаболизм клетки	4
1	Обмен веществ и энергии в клетке	1	1
2	Процессы катаболизма в клетке	1	1
3	Фотосинтез и биосинтез в клетке	3	2	1
V	Решение задач	1		1
VI	Итоговая ученическая конференция	1
	Итого	17

Содержательная часть программы.

I. Введение (1 час).

Цель и задачи курса «Молекулярный уровень жизни».

Биология – наука о жизни. Методы биологических наук. Основные этапы научного исследования Основные закономерности биологических явлений, уровни организации и свойства жизни. Значение общей биологии в жизни человека.

II. Химический состав клетки ( 7ч ).

1. Неорганические вещества клетки (1 ч)

Элементный химический состав клетки. Значение важнейших химических элементов для клетки и организма. Химические вещества клетки. Вода: свойства и функции. Минеральные соли: функции.

2. Белки. Строение физико-химические свойства. (2ч)

Белки-биополимеры, массы и размеры молекул. Аминокислоты—мономеры бел­ковых молекул. Особенности их строения, амфотерные свойства..Качественные реакции на белки. Структуры белка: первичная, вторичная. третичная, четвертичная

.Химические связи (ионная, дисульфидная), определяющие структуры белков. Простые и сложные белки. Белки-ферменты. Особенности структуры их молекул, актив­ный центр фермента. Решение задач.

Лабораторная работа

Выделение белков солями тяжелых металлов.

Денатурация белков высокой температурой, спиртом и ренатурация.

Гидролиз белка сильными кислотами

Качественные реакции на белки (биуретова, ксантопротеиновая)

3. Углеводы и липиды: классификация, особенности и функции. (1ч)

Общая характеристика углеводов и липидов, их структура и свойства. Важнейшие представители углеводов и липидов и их биологическая роль.

4. Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК (3ч)

Составные компо­ненты НК—азотистые основания, углеводы, фосфорная кислота. Правило Чартгафа о соотношении оснований в НК. АТФ—нуклеотид, выполняющий роль аккумулято­ра энергии.

ДНК, структура, масса и размеры. Физико-химические методы исследования (спектроскопия, рентгеноструктурный анализ). Принцип комплементарности в образовании молекул ДНК. Обра­зование двухцепочной макромолекулы и ее спирализация.

Особенности структуры молекул РНК, их нуклеотидный состав. Отличие молекул РНК от ДНК. Решение задач

Лабораторная работа

№ 1. Окрашивание препаратов клеток кожицы лука и рас­сматривание под микроскопом ядер клеток.

III. Строение клетки (3ч)

1. Клетка растительная (1ч)

Особенности строения растительных клеток. Виды пластид, их строение и функциональные особенности. Клеточная стенка.

Лабораторная работа «Приготовление микропрепаратов растительных тканей и рассматривание их под микроскопом»

2. Клетка животная (1ч)

Отличительные признаки животной клетки от растительной. Фагоцитоз, пиноцитоз.

Лабораторная работа «Рассматривание под микроскопом различных тканей животных».

3. Клетка грибная (1 ч)

Черты сходства грибной клетки с животной: характер обмена веществ, связанный с образованием мочевины, гетеротрофный тип питания, хитин в клеточной стенке, гликоген как запасное вещество.

Сходство грибной клетки и растительной: питание почвенное путем всасывания воды и минеральных веществ, неограниченный рост, клеточная стенка, размножение с помощью спор.

Демонстрация под микроскопом клеток дрожжей, мукора, пенициллина.

IV. Метаболизм клетки (4ч)

1. Обмен веществ и энергии в клетке (1час).

Обмен веществ - основная функция жизни. Метаболизм и его особенности. Ферменты как функциональные единицы метаболизма. Транспорт веществ: механизмы проникновения веществ в клетку.

2. Процессы катаболизма в клетке (1 час).

Клеточное питание гетеротрофных организмов. Клеточное дыхание и его виды. Гликолиз. Механизм клеточного дыхания в аэробных условиях. Механизм клеточного дыхания в анаэробных условиях (брожение).

3. Фотосинтез и биосинтез в клетках(3ч)

Фотосинтез. Пигментные системы. Спектры поглощения пигментов. Пигментная система

Световая фаза фотосинтеза. Однонаправ­ленный процесс передачи квантов света к реакционным центрам. Передача электронов промежуточными переносчиками к молеку­лам НАДФ и их восстановление. Образование АТФ.

Функционирование пигментной системы II. Фотолиз воды с выделением кислорода и образованием водорода.

Темновая фаза. Поглощение углекислого газа и его восста­новление до углеводов. Потребление энергии и водорода в про­цессах синтеза.

Суммарное уравнение процессов фотосинтеза. Значение фото­синтеза.

Синтез ДНК. Матричный принцип синтеза ДНК.

Код ДНК, его триплетность, специфичность, универсальность, непрерывность и вырожденность.

Процесс транс­крипции, участие в нем ферментов, генов-промоторов, структур­ных и терминирующих кодов.

Центр сборки белковой молекулы. Образование полисом.

Трансляция, ее этапы. Активация аминокислот, участие в ней ферментных систем. Перенос аминокислот к месту сборки белко­вых молекул. Сборка молекулы белка, роль в ней кодона и анти-кодона. Удлинение полипептидной цепи, окончание синтеза бел­ка. Роль АТФ в синтезе белка.

V. Решение задач (1ч)

Выполнение заданий разного уровня сложности в соответствии со спецификацией экзаменационной работы ЕГЭ по биологии (задания базового, повышенного и высокого уровня сложности по разделу «Клетка: химический состав, строение и метаболизм»).

VI. Итоговая ученическая научная конференция (1 час).

Защита учащимися зачетных работ: рефератов, отчетов о практической или научной работе, тематических тестов, зачетов (вид работы и форму ее представления учащиеся выбирают сами).

Примерные темы реферативных работ:

• Уровни организации жизни.

• Основные свойства жизни.

• История изучения биологических мембран.

• Эволюция белков.

• Метаболизм и его особенности.

• История представлений о клеточном дыхании.

• Биосинтез хлорофиллов.

6