Раздел
Клетката: основна структурно-функционална единица на организмите
Времетраене
45 минути
Цели по предметно знание:
Учениците:
- дефинират понятията: ензим, лактаза, инвертаза, катализатор, каталитичен процес, положителна контрола, отрицателна контрола;
- описват структурата и функциите на ензимите;
- откриват приликите и разликите между различните ензими, участващи в процеса на разграждане на различните видове въглехидрати;
- описват процеса на разграждане на въглехидрати в организма.
Необходими материали:
- Градуиран цилиндър – 100 мл.;
- Инвертаза на прах – 1 гр. или 25 мл.;
- Глюкоза на прах – 30 гр.;
- Тест ленти за анализ на урината, които измерват глюкоза (поне 60);
- Градуирани трансферни пипети – 3 мл.;
- Чаши за еднократна употреба – 250 мл. или по-големи (поне 25);
- Перманентен маркер;
- По избор: Нож и лъжица;
- По избор: Хранителен оцветител (цветът няма значение);
- Лъжици за разбъркване (поне 20; може да се наложи да почистите лъжиците и да ги използвате повторно по време на експеримента);
- Дестилирана вода;
- Чешмяна вода със стайна температура;
- Мерителни лъжици;
- Таймер или часовник със секундарник;
- Захароза, известна също като трапезна захар или гранулирана захар – 6 гр.;
- Електронна везна с точност до поне 1 гр.;
- Капачки за бутилки (поне 5);
- Лактоза – 6 гр.;
- Лактаза капки – 7 мл.;
- Технологична карта “Разграждане на сложните въглехидрати”;
- Работен лист “Видове въглехидрати в хранителните продукти”.
В началото на часа проведете кратка дискусия, свързана със същността на въглехидратите и тяхното значение за човешкия организъм. Ето няколко примерни въпроса, върху които можете да разсъждавате заедно, припомняйки по този начин основните характеристики на въглехидратите и метаболитните нарушения, свързани с тяхното усвояване:
- Ако човек има непоносимост към лактоза, това означава ли, че трябва да се храни с нисковъглехидратни продукти?
- При диабет могат ли да се консумират плодове?
- Ако някой страда от малабсорбция, трябва ли да яде повече, за да компенсира ниската усвояемост на вещества от организма?
Инструкции
Ученици, на база проведените проучвания в предходния час, днес ще опитаме заедно да намерим отговор на определен казус. Ще ви задам един въпрос, върху който да разсъждавате в рамките на една минута. След това ще дам думата на един от вас, който да направи аргументирано предположение от типа: “Аз мисля, че……., защото …… “. Останалите трябва търпеливо да изслушате вашия съученик, след което ще дам думата на всеки, който би искал да представи различна позиция.
Обобщение
Благодаря ви за активното участие! С тази дейност научихме, че хранителният режим трябва да бъде съобразен със здравословното състояние на човека. Някои продукти, които обикновено са полезни за здравето, могат сериозно да влошат състоянието на хора с метаболитни нарушения. Затова е важно да познаваме състава на храната и напитките, които консумираме, както и начина по който те се разграждат от организма.
Важно!
- Насърчете учениците да дават аргументирани отговори и да уважават мнението на съучениците си.
Материали за дейността
Продължете часа с лабораторен експеримент за проследяване на процеса на разграждане на сложните захари до глюкоза. Учениците първо трябва да създадат контроли, които са проби с известни съставки. Те трябва да дадат ясни, очаквани резултати. С тях учениците проверяват дали тест лентите за глюкоза работят правилно. Положителните контроли ще съдържат различни концентрации на глюкоза. Отрицателната контрола ще бъде проба без глюкоза.
Положителните проби се приготвят от глюкоза на прах и вода. Всяка работна група прави серия от разреждания, като използва последователни двукратни разреждания, за да създаде следните концентрации: 2%, 1%, 0,5%, 0,25%, 0,125% и 0,0625%. За по-лесно проследяване на промяната в концентрацията, в първия разтвор се добавят няколко капки сладкарска боя. Така с намаляване на концентрацията на глюкозата в разтвора, намалява и интензивността на цвета на течността.
Негативната контрола ще бъде представена от чаша с чиста вода, без добавена глюкоза.
Раздайте на всеки ученик по една технологична карта за изследване разграждането на сложните въглехидрати и се уверете, че всички ученици са запознати с правилата за безопасност при работа в лабораторни условия.
Инструкции
Ще започнем експеримента като направим разтвори на глюкоза с различна концентрация и проверим дали тест лентите отчитат правилно количествата захари в разтворите. Следвайте стриктно инструкциите в технологичните карти, които ви раздадох и спазвайте правилата за безопасност при работа с химически реактиви и електрически уреди.
Материали за дейността
След като учениците са се уверили, че тест лентите им работят правилно, те трябва да изследват как лактозата и захарозата се разграждат до глюкоза с помощта на ензимите лактаза и инвертаза. За целта определени количества лактоза на прах се разтварят във вода, след което се добавя ензима лактаза и се засича за колко време концентрацията на глюкозата в разтвора ще се увеличи. Аналогично се тества и активността на инвертазата в разтвор на захароза.
В процеса на работа учениците ще открият, че след известно време реакцията започва да протича по-бавно, което се дължи на инхибиране на реакцията от повишеното количество на крайния продукт - в случая на глюкозата.
Инструкции
След като се уверихме, че тест лентите работят правилно, сега трябва да проверим как на практика сложните захари се разграждат до прости захари, лесни за усвояване от организма. Пригответе разтвори на лактоза и захароза, като следвате стъпките в технологичната карта, която ви раздадох. Добавете указаните количества от ензимите лактаза и инвертаза и на всеки пет минути отчитайте концентрацията на глюкоза във вашите разтвори. Запишете направените наблюдения и получените резултати в работните си листове.
Обобщение
В този експеримент видяхме как на практика сложните захари се разграждат до глюкоза. Същият процес протича и в нашия организъм след хранене и приемане на напитки, съдържащи захар. Тъй като захарозата, лактозата и въглехидратите се разграждат, за да образуват глюкоза, нивото на глюкоза в кръвта, обикновено наричано ниво на кръвна захар, се повишава. Затова когато правим кръвни изследвания, пробите се вземат сутрин на гладно, когато могат да бъдат отчетени реалните нива на кръвна захар.
Важно!
- Ако учениците не могат да разтворят лесно лактозата във вода със стайна температура, може да се наложи да приготвят разтвора с топла вода. В този случай внимавайте температурата на водата да не е по-висока от 2-3 градуса, спрямо водата на стайна температура. В противен случай рискувате да получите нереалистични резултати. Като алтернатива може да подготвите хладилна чанта с кубчета лед, в която учениците да изстудят разтворите си при нужда.
В края на часа поздравете класа за положените усилия и направете кратко обобщение на вече усвоените знания. В следващия етап от проекта учениците ще изследват какви захари се съдържат в храните, които често консумират.
Възложете за домашна работа всеки да попълни в работния си лист каква е ролята на ензимите в проведения експеримент и да състави “меню” от три храни и напитки, които често консумира. За следващия експеримент трябва да предостави проба за изследване на част от продуктите, използвани за приготвянето на своето меню.
Инструкции
За домашна работа всеки от вас трябва да запише в работните листове какво представляват ензимите и каква е тяхната роля за разграждане на въглехидратите в организма. Трябва също да съставите меню от три храни и напитки, които често консумирате и за следващия час да предоставите пресни проби за изследване, за да проверим какви захари се съдържат в тях и в какви количества.
Обобщение
Благодаря ви за положените усилия и постигнатите резултати! Днес установихме, че сложните захари в организма се разграждат до глюкоза, която лесно се усвоява от клетките на различните тъкани. Този процес се осъществява с помощта на специфични ензими, които значително ускоряват биохимичната реакция. Освободената енергия е необходима за осъществяването на различните жизнени процеси и съответно оказва влияние върху здравословното състояние на организма.
Важно!
- Пробите, които учениците трябва да донесат за следващия експеримент, следва да бъдат пресни. Ако сред тях има твърди продукти, ще трябва да предвидите пасатор или блендер, с помощта на който да приведете продуктите в подходяща за изследване консистенция.
