I тарау. Биологиялық білім беру проблемалары

Аптасына күнтізбе жоспары бойынша 1 сағат берілеен, ал 1 сағат факультативтік сабақ ретінде. Мен бірінші бұл сабақты дәстүрлі емес сабақ түрінде өткізгіп келіп отыр. Қазір оқыту үрдісінде дәстүрлі емес сабақ түрлері көптеп қолданылады. Оқшылардың әр пәннен алған білімін әр жүйеге келтіріп, жинақтап тереңдетуге мүмкіндік береді. Осының нәтижесінде оқушылардаң пәнге қызығуы артады. Сынып оқушыларының сабақтарда қойған дәстүрлі емес сұрақтарға жауаптар:

1 - сұрақ. Осы көмірсутектер тақырыбы.

Оқушылар неге бие сүтінен айран емес қымыз алынады?

Былай жауап береміз: Барлық сүтте әртүрлі мөлшерде казеиногель белогы, лактоза қанты, майлар, тұздар, витаминдер болады. Сүттен айранның ұюы немесе ұйымауы казеиноген ақуызының концентрациясына байланысты. Казеиноген концентрациясы белгілі мөлшерден көп болса, сүттен айран ұйытуға болады. Ал аз болса, айран ұйымайды. Бие сүтінде казеиноген және май аз. Оны пробиркаға бие, сиыр, түйе сүттерін құйып көруге болады. Ең қоюы сиыр сүті, одан кейін түйе сүті, ал бие сүті көкшіл түсті сұйық. Бие сүтін ашытып қымыз жасайды.

Саумал бие сүтіне арнайы ашытқы қосып, оны үнемі сапырып, не шайқап отыру қажет. Сапырғанда сүтте ауадағы оттегі еріп, аэробты жағдай туады. Ашытқылық құрамындағы қантты сүт қышқылына айналдыратын анаэробты бактерия қырылады да, қантты спиртке айнатдыратын аэробты бактерияға қолайлы жағдай туады. Бактериялар лактозаны глюкозаға және галактозаны глюкозаға айналдырады.

этил cпирті

Бие сүтінен құрамында 2,5-3%-тен этил спирті бар қымыз түзіледі. Бие сүтін жөнді сапырмаса, оттегі аз болып анаэробты жағдай туады. Соның нәтижесінде анаэробты жағдай туады. Coның нәтижесінде анаэробты бактериялар көп өсіп-өніп, сүттегі қантты сүт қышқылына айналады.

С₆ Н₁₂ О₆ спирт қышқылының 2СН₃-СН-СООН

ашу құбылысы ОН – сүт қышқылы

түзілген қымызда этил спирті аз, сүт қышқылы көп болғандықтан, тұтқыр, ашқылтым болады.

2 - сұрақ. Майлар тақырыбы бойынша.

Киіз үйде өмір сүрген аталарымыдың қыстың қақаған аязы мен үскірген боранына төзімділік көрсету сыры неде?

Киіз үйдің еденіне қамыстан тоқыған ши тастайды. Ши суды бойына сіңірмейді, өзі қатты. Шидің үстіне мата жіппен тоқылған алаша салады. Қазақтың жейтін асының ең басты бөлігі мал еті болған. Қыста арнайы жылқы, мал бордақылап, сойып жейді. Етті сүрлейді, қазь, қарта, шұжық жасайды. Семіз уақ малды сойып жейді, Семіз малдың етінде май көп. Адам организмінде май ыдырағанда көмірсутектерге қарағанда 2-3 есе көп энергия бөледі. Сондықтан семіз малдың етін, қазысын жеген адамдар суыққа төзімді болады.

3 - сұрақ. Белоктар тақырыбы бойынша.

Heгe басқа дәнді дақылдардың ұнынан емес тек бидай ұнынан ғана қамыр ашытады?

Барлық дәнді дақылдардың ішінде тек бидай дәнінде ғана желімтік ақуызы бар. Желімтік дегеніміз /спиртте еритін проламин/ бидайдағы ақуыз глиадин деп ата/ және сілтіде еритін глютелиндердің /бидайдағы ақуызды/ глютемин деп аталатын қоспасы. Қамырда ағып тұрған суда ұзақ жуып, бидай ұнының желімтігін алуға болады. Ұзақ жуудаң нәтижесінде қамырдағы крахмал дәні басқа да суда ерігіш молекулалар суда еріп кетіп, тек желігіштік ақуызы қалады.

Бидай ұнына ас тұзы бар су қосып илегенде, суда еритін альбумин, тұз ерітіндісінде еритін глобулин мен желімтік ақсу қосып илегенде, суда еритін альбулин, тұз ерітіндісінде еритін глобулин мен желімтік ақуыздары ұн құрамындағы крахмал дәнін одан басқа да құрам бөліктерді біріктіріп, қамыр түзеді, қамырды ашытқы қосып, жылы жерге қойса, ашытқыдағы бактериялар өсіп-көбеюі үшін қанттарды пайдаланады сонда СО₂ бөледі. Мұны ұнның газ түзу мүмкіндігі дейді. Бұл мүмкіндік ұндағы амилаза ферментінің активтілігі мен крахмал сапасына байланысты. Қамырдың сапасы ұннын екінші газды ұстау мүмкіндігіне байланысты. Бұл мүмкіндік ұндағы протеаза ферменттің активтілігі мен желімтіктің күшіне байланысты. Бидай дәнінін газ түзу мүмкіндігі жоғары болуына орай көп газ бөлінсе және протеаза ферменті активті әсер етіп, желімтік күші нашар болып, терең гидролизденсе, ол үзіліп ашыған қамыр көтерілмей, жабысқақ болып шығады. Ал желімтік күшті болып протеаза әсерінен гидтенуі онша терең болмаса, ол көтерілген газ/көтерілгіш/ көпіршігі әсерінен тек созылады. Желімтік газды жақсы ұстағанда, қамыр борпылдақ болып, нан жақсы болады. Бидайдан басқа дәндерде желімтік жоқ, сондықтан олардың дәнінен алынған ұнға су қосып, илегенмен қамыр түзілмейді, ұн түйіршікіерінің басы қосылмайды. Бүгінгі сабағымыз яғни дәстүрлі емес сабақтар түсіндіңдер ма? Оқушылар иә деп жауап берді. Бұл оқулықтағы тақырыпқа қолданылған қосымша мағлұматтар.
ІІІ.4.3. Ақуыз - органикалық дүниенің материалдың негізі.

Бұл тақырыпгы кіріктілген сабақ түрінде жаңа әдіспен өткізгіміз келіп отыр. Кіріктілген сабақтың артықшылығы әр түрлі пән мұғалімдерінің арасындағы негізгі оқу материалын жеткізудегі үйлесімділік, оқушылардың әр пәннен алған білімін бір жүйеге келтіріп, жинақтап тереңдетуге мүмкіндік беруі. Осының нәтижесінде пәнге қызығуы артады.

Сабақ мақсаты:

а/ оқушылардың химия және биология пәндерінен ақуыз тақырыбы бойынша алған білімін жинақтап, бір жүйеге келтіру, тереңдету;

ә/ органикалық дүниенің негізі бір, барлық тірі ағзаның құрамдас бөлігі - ақуыз ұғымын дамыту, жетілдіру;

б/ заттың қасиеті мен атқаратын қызметі оның құрылысына тәуелді екеніне сүйеніп, дкалектикалық материалистік тұрғыдан тәрбие беру, оларды пәнге ынталандыру мақсаты көзделеді.

Құрал-жабдықтар - плакаттар, модельдер, сызбанұсқалар, құстың қауырсыны, химиялық реактивтер сабақ мәнін аша түседі.

Ақуыз - органикалық дүниенің материалдық негізі. Жасушаның жалпы құрғақ массаның 50% - тен астамын белок алып жатады. Сондықтан да жасушаның eң маңызды бөлігі. Олай болса, ақуыз жоқ жерде тіршілік жоқ.

Біздің көзқарасымыз бойынша, алдымен белок молекулаларының химиялық құрылымы мен құрылыстарын, физикалық химиялық жолмен синтездеу мәселелерін қарастырғаннан кейін, артынша немесе қатарласа биология пәнінде олардың түрі, ағзада таралуы, маңызы, атқаратын қызметі жөнінде білім алғаны дұрыс. Бұл белоктар екі пәнде де ешбір қайталаусыз кіріктіріле беріліп, тығыз пәнаралық байланысты туғызады.

Сонымен 1-ші химия сабағында қарастырылатын мәселе:

Белок - тіршіліктің нышаны, органикалық дүниенір материалдың негізі. Олар - құрамына көміртегі азот элементтері кіретін күрделі органикалық қосылыстар. Кейбір белоктардын құрамында күкірт те кездеседі. Құрамына қарай белоктарды жәй және күрделі деп екі топқа біріктіреді. Жай белоктар тек амин қышқылдарынан тұрады, ал күрделілерінің құрамында амин қышқылдарымен қатар, басқа да органикалық қосылыстар метал, фосфор қосылыстары кездеседі. Мұндай не белоктарды нуклеопротеидтер, липопротеидтер, гликопротеидтер деп атайды,

Белоктардың құрылысы. Адам ағзасында бір-бірімен молекулалық түрі, массасы, құрылымы, қызметі арқылы ерекшеленетін 5 млн-ға жуық белок молекулалары кездеседі. Осындай алуан түрлілігі нен құрылысының күрделілігіне қарамай 20 ғана әр түрлі амин қышқылдарынан түзіледі. Белоктар - пломирлер, ұқсас, бірақ өзара мүлде бірдей емес мономерлерден тұрады. Амин қышқылдары -белоктың мономерлері. Олар амфотерлі қасиет көрсететіндіктен белок молекуласында бір-бірімен қышқылдың топтарындағы көміртегі мөн негіздік топтарындағы азот арқылы байланысады. Бұл байланысты пептидтік байланыс деп атайды. Яғни амин қышқылдарынын мұндай қосылысын пепгид, белоктарды полипептидтер деп атайды.

Белоктың үшінші ретті құрылымы амин қышқылдарының, сонын ішінде цистеин амин қышқылдарының құрамында күкірті бар радикалымен байланысуы арқылы түзіледі. Полипептидтік тізбектегі әр түрлі қашықтықта орналасқан екі амин қышқылынын күкірт атомдары бір-бірімен дисульфидті байланыс арқылы байланысады. Белок спиралі қомақталып, шар тәрізді түрге енеді. /2-сурет/ Кейбір белоктардың құрылымы күрделірек болып, шар тәрізді үшінші ретті құрылымның бірнешеуі жиналады. Мұны белок молекуласының төртінші ретті деп аталады.

Белоктардын қасиеті. Құрылысы күрделі болғандықтан белоктардың қасиеті алуан түрлі. Мыс: тауық жұмыртқасының белогы суда еріп, коллоидты ерітінді түзеді. Олардың сұйытылған тұз ерітіндісінде еритіндері және мүлде ерімейтіндері бар. Белоктардың тағы бір қасиеті – қышқыл немесе сілті ерітіндісін қосып қыздырғанда, олардың ферменттер әсерінен гидролизге ұшырауы. Бірқатар факторлар /температура өзгерісі, радиация әсерлері, тіпті қатты шайқап араластыру, ауыр металл тұздарының әсері және т.б./ белок молекуласының құрылымын бұзады. Бұл процесте денатурация деп атайды. Денатурацияланған белок молекуласының қайтадан қалпына келу процесін денатрация деп атайды. Белоктың бұл қасиеті медицинада препараттар дайыңдауда, ал тамақ өнеркәсібінде өзінің қоректік қасиетін кепкен күйінде сақтайтын концентраттар алуда пайдаланылады.

Биология сабағында қарастырғанымыз.

Белоктар жасушаның органикалық заттары ішінде маңызы жөнінде бірінші орын алады. Ал олар жасушаның қабығын түзуге қатысып, цитоплазмадан еріген күйінде ядродан бастап, барлық органоидтарда кездеседі. Бялoктap қандай тағамдарда болады?

Оқушылар ет, сүт, дәнді дақылдар, бұршақ, картоп, жұмыртқа т.б. болады деп жауап берді.

Белоктардың маңызы мен атқаратын қызметі. Жалпы белоктарды пішініне қарай екі топқа біріктіреді: жіп тәрізді және шар тәрізді.

1. Жіп тәрізді. Белоктарда екінші ретті құрылым тән. Олар механикалық беріктігімен ерекшеленеді, паралель орналасқан полипептидтік тізбектер бір-бірінен көлденеңінен айқаса отырып ұзын талшық немесе қабатты құрылым түзеді. Осындай жіп тәрізді белоктар мынадай қызметтер атқарғанымен танысамыз.

А. Құрылыстың қызметі. Жасуша мен цитоплазма органиодтары мен жарғақшалары ақ уыздан құралған. Жануарлардың мүйізі, тұяғы, тырнағы, қауырсыны, түктері, қантамырларының қабырғасы және тағы басқалар негізінен ақуыздан тұрады.

Ә. Қозғалыс қызметі. Кірпіктің қағуына, бұлшық еттердің жиырылып, жазылуында. Оларға актин, миозин т.б. белоктар жатады.

2. Шар тәрізді белоктарға үшінші реттік құрылым тән.

А. Катализаторлық қызметі.

Жасушадағы катализаторлық қызмет атқаратын белоктарды ферменттер деп атайды.

1. Ферминттер шектелу температура деңгейінде /35-40°С/ және әлсіз сілтілік ортада ғана белсенді.

2. Биологиялық катализ қалыпты атмосфералық қысымда жүзеге асады. Оларга ауыз қуысында болатын амилаза, қарындағы пепсин т.б. жатады.

Ә. Тасымалдаушы қызмет. Мыс.: қандағы гемоглабин ақуызы өкпеден сіңіріп алынған өкпенің дененің бүкіл ұлпалары мен мүшелеріне таратады.

Б. Қорғаныштық қызмет. Антиденелер деп аталатын арнайы ақуыз ағзаға келіп түскен бөгде заттарды залалсыздандырады.

В. Сигнал беру қызметі. Жасуша жарғақшасының сыртқы қабатында орналасқан ақуыз молекулалары сыртқы орта жағдайларының жағымсыз әсерінен өздерінің 4, 3 реттік құрылымдарын өзгерте алады. Мұны сыртқы орта жайында жасушаға берілген хабар немесе бұйрық дейді.

Г. Энергетакалық қызмет. Белоктар жасушада амин қышқылдарына дейін ыдырайды. Олардың біразы белоктарды синтездеуге жұмсалып, кейбірі күшті ыдырауға ұшырап, соның барысында 17,6 кДж энергия босап шығады.

Сонымен ақуыздар осындай бірнеше қызметтер атқарады. Ең алдымен ақуыз азық ретінде қажет. Ол – біздің ағзамыз үшін – қуат көзі, ал денсаулық ақуыздаң мөлшеріне тікелей байланысты. Ақуыздың тамақ құрамында жетіспеуі әр түрлі ауруға әкеліп соқтырады. Денсаулық үшін сапалы ақуыз керек. Құрамында аса құнды амин қышқылдары болатын ақуыздар сапалы ақуыз деп аталады. Өйткені амин қьшқылдарының бәрі адам денесінде синтезделмейді, оларды дайын күйінде өсімдік және жануар тектілерден қабылдайды.

1. Жасушадағы әртүрлі химиялық реакцияларды жүргізетін биокатализаторлар ферменттер;

2. Жасуша ішіндегі белгілі әрекеттерді реттеуге қатысатын ақуыз ол гармондар;

3. Жасушаны немесе ағзаны қорғайтын түрі;

4. Сапасы жоғары қоректік түрі;

5. Улы қасиеті бар – токсиндер;

6. Заттың тасымалдануын қамтамасыз ету;

7. Бұлшық еттің жиырылуын іске асыратын ақуыз;

8. ДНК-ның әкімшілік қызметін реттейтін және вирус қабықшасын құрайтын түрлері болады.

Демек тіршіліктің тірегі – ақуыз молекуласы екеніне жоғарыдағы деректерден көруге болады. Міне, балалар ақуыздың қызметі, қасиетті, атқаратын қызметтерімен таныстық. Түсінбеген сұрақ бар ма?

Оқушылардың бүгінгі сабақтарын түсінген, түсінбегендерін білу үшін мынадай сұрақтар қоямыз:

1. Ақуыз қандай қасиеттермен ерекшеленеді?

2. Ақуыздар қандай қызмет атқарады?

3. Ақуыздың peттік құрылымдары қандай?

4. Ақуыз молекуласының ашылу тарихы қандай?

Оқушылар осы сұрақтардың барлығына жауап берді. Олардың жауаптарына қарай бағаладым. Үйге тапсырма бердім. Кестені толтыру және осы тақырыпты оқып келу.

Сонымен, өздеріңіз көріп отырғаңдарыңыздай, белок тақырыбын оқулықта берілетін негізгі текст көлемінде қарап, ғылыми материалдармен толықтырылып, оларды екі және интерпациялау беруге тырыстық. Биология пәніндегі амин қышқылдарының құрылысы мен қасиеттері, белоктардың химиялық құрамы, құрылысы, қасиеттер жайындағы материалдар алынып, оның есесіне белоктардың ағзадағы орны, маңызы жөнінде жүйелі білім беріледі.