Интегрированный урок по химии и биологии: «Биохимическое исследование влияния этанола на организм человека: причины и последствия»

МОУ «Средняя общеобразовательная школа №3»

г.о. Саранск

Биохимическое исследование влияния этанола на организм человека: причины и последствия

Интегрированный урок по химии и биологии

ПРОВЕЛИ:

учитель химии Адушкина О.Л.,

учитель биологии Королева Н.В.

САРАНСК

«Яд, который действует не сразу, не является менее опасным»

Восточная мудрость

Цель урока:

1.Выявить причины токсичности этилового спирта;

2.Рассмотреть механизм действия спирта на клетки, органы, системы организма человека;

3. Попытаться спрогнозировать последствия токсичного влияния этанола.

Форма работы: групповая (учащиеся формируют 3 лаборатории)

Оборудование: зашифрованные схемы, инструкции к проведению опытов, реактивы — этиловый спирт, вода, уксусная кислота, раствор белка куриного яйца, лабораторное оборудование, таблицы.

Ход урока: Издревле человеку известно большое число ядовитых веществ и немало случаев их использования. Все они отличаются по силе и действию на организм человека. Но среди них выделяется вещество, которое известно в медицине как сильный протоплазматический яд, который человек употребляет в ущерб себе и своему здоровью, — это этиловый спирт. Ребята, давайте вспомним строение молекулы этанола и его физические свойства?

Сообщение учащегося: Этиловый спирт окисляется до конечных продуктов распада только в том случае, если суточное потребление этанола составляет 20 граммов; при увеличении дозы в организме накапливаются промежуточные продукты распада. Этиловый спирт окисляется до уксусного альдегида и уксусной кислоты. Обезвреживание этих ядовитых веществ, поступивших в кровь, происходит в печени.

Что же происходит с этиловым спиртом, когда он попадает в наш организм?

Сообщение учащегося. Обжигая слизистую оболочку полости рта, глотки пищевода, молекулы спирта поступают в желудочно — кишечный тракт. Алкоголь подавляет выделение пищеварительных ферментов поджелудочной железы. Повреждая клетки внутренней поверхности желудка и поджелудочной железы, он угнетает процесс всасывания питательных веществ, а перенос некоторых веществ в кровь воообще делает невозможным. Железы, расположенные в стенке желудка и вырабатывающие желудочный сок, под влиянием алкогольного раздражения сначала выделяют много слизи, а затем атрофируются. Пищеварение в желудке становится неполноценным. Возникает гастрит, который, если не устранить его причину, может перейти в рак желудка. При приёме алкоголя происходит ожог стенок пищевода и желудка.
Алкоголь вызывает перерождение клеток печени. Клетки печени погибают, на их месте образуется рубец из соединительной ткани, не выполняющий печёночной функции. Печень уменьшается в размерах, то есть сморщивается. Возникает цирроз печени.

Ребята, почему же этанол так быстро всасывается в кровь, по сравнению с молекулами воды? Для этого вспомним строение цитоплазматической мембраны?

Учащимся выдаются задания (зашифрованные схемы). После работы групп обобщаются результаты. Через биологические мембраны с наименьшей затратой энергии способны проходить вещества — неэлектролиты, молекулы которых малы, обладающие свойством растворяться в жирах и разрушать белки. Поэтому беспрепятственно преодолевать биологические мембраны молекулам этилового спирта позволяет:

• их малый радиус;

• слабая поляризация и диссоциация молекул;

• хорошая растворимость спирта в жирах.

Учащиеся продолжают вести контроль за движением молекул спирта. Быстро всосавшись в кровь, хорошо растворяясь в межклеточной жидкости, спирт поступает во все клетки организма. Учеными установлено, что нарушая функции клеток, он вызывает их гибель: при употреблении 100 г. пива погибает около 3000 клеток мозга, 100 г. вина- 5000 клеток, 100 г. водки- 7500, соприкосновение эритроцитов с молекулами спирта приводит к свертыванию кровяных клеток.

Далее ребята проводят химический эксперимент «Влияние этанола на молекулы белков», им предлагается найти причины этого явления. Каждая группа получает для работы инструктивную карту, которая содержит цель эксперимента, ход работы, опорные знания, необходимые для работы. Учащиеся всех групп проводят опыт, в ходе которого в пробирки, содержащие яичный белок, приливают воду, этиловый спирт и концентрированную азотную кислоту, во второй и третьей пробирке наблюдают свертывание (денатурацию) белка.

Инструктивная карта №1 «Влияние этанола на молекулы белков».

Цель эксперимента: выявить причину нарушения проницаемости клеточных мембран — исчезновения барьера для крупных молекул и выхода из клетки необходимых ей веществ в результате в воздействия спирта на мембраны.

Опорные знания: В состав плазматической мембраны входят белки и липиды. Они упорядоченно расположены и соединены друг с другом химическими взаимодействиями. По современным представлениям, молекулы липидов в мембране расположены в два ряда, образуя бислой. Молекулы белков не образуют сплошного слоя, они расположены в слое липидов, погружаясь на различную глубину.

Ход эксперимента: Добавьте в 3 пробирки с яичным белком: 5 мл. воды, этиловый спирт, азотную кислоту.

Инструктивная ката №2 «Влияние этанола на молекулы белков.»

Цель эксперимента: выявить последствия воздействия спирта на молекулы ферментов, находящихся в клетке.

Опорные знания: Клеточные катализаторы называют ферментами. Каталитическая активность ферментов исключительно велика. Они ускоряют реакции в 10,100 миллионов раз. По химической структуре ферменты- белки.

Ход эксперимента: Добавьте в 3 пробирки с яичным белком: 5 мл. воды, этиловый спирт, азотную кислоту.

Инструктивная карта №3«Влияние этанола на молекулы белков.»

Цель эксперимента: выявить причину разрушения молекулами спирта красных кровяных клеток и последствия этого процесса.

Опорные знания: В состав эритроцитов входит белковое вещество гемоглобин, которое определяет красный цвет крови. Поэтому эритроциты называют красными кровяными клетками. Гемоглобин состоит из 2 частей – глобина и железосодержащей- гемма.

Ход эксперимента: Добавьте в 3 пробирки с яичным белком: 5 мл. воды, этиловый спирт, азотную кислоту.

Вместе с ребятами обсуждаются причины и последствия необратимой денатурации белковых молекул для любого живого организма.

Затем, просматривается ролик: «Береги себя»

На уроке не преследуется цель открыто и навязчиво говорить учащимся , что спирт – яд и что употреблять алкогольные напитки вредно. Как правило, такая постановка вопроса вызывает обратный – отрицательный – эффект. Задача состоит в создании для учащихся ситуации выбора – употреблять или не употреблять алкоголь. Функция лабораторного эксперимента заключается в том, чтобы ребята с помощью яркого зрительного образа представили себе биохимические процессы денатурации белков в организме под влиянием этилового спирта, осознали, что при поступлении даже незначительных доз спирта в организм каждая клетка, каждый орган соприкасается с его молекулами, испытывая на себе его токсичное воздействие.

Заканчивается урок подведением итогов, оценкой работы отдельных учащихся и групп в целом.