Задачи: сформировать у школьников знания об особенностях строения эритроцитов в связи с выполняемыми ими функциями: познакомить их с понятиями «дыхательные пигменты», «гемоглобины», «гемоцианины», «кислородная ёмкость крови»; совершенствовать навыки работы учащихся с микроскопом и микропрепаратами; развивать умения логически мыслить, делать самостоятельные выводы и обобщения.

Оборудование: таблица «Кровь», микроскопы, микропрепараты «Кровь человека», «Кровь лягушки».

                                                 Ход урока:

I.  Организационный момент. Постановка УЗ.

II.  Проверка пройденного материала.

  1) Устный фронтальный опрос по вопросам:

- Что называют внутренней средой организма?

- Какую функцию выполняет кровь?

- Каково значение тромбоцитов?

- На какие группы делят кровь?

- Для чего переливают кровь?

- В чём необходимость знания групп крови?

- Что можно сказать о донорах и рецепиентах?

  2)  Постановка проблемного вопроса.

Учитель предлагает классу решить задачу: « В 5 литрах человека может растворяться около 100 мл кислорода, а для удовлетворения потребности организма его нужно около 200 мл в минуту. Каким образом организм получает нужное количество кислорода?

В ходе обсуждения поставленной проблемы школьники приходят к следующему выводу: если кровь не обеспечивает потребности организма в кислороде, связывая его физически, т. е. растворяя в себе, значит, в крови должны быть вещества, способные химически связывать кислород и в виде соединений транспортировать его к тканям.

Учитель подтверждает версию школьников и говорит о том, что такие химические вещества присутствуют в крови – они называются дыхательными пигментами.

III. Изучение нового материала.

План урока:

1.      Дыхательные пигменты и их значение.

2.      Кислородная ёмкость крови у разных животных.

3.      Лабораторная работа.

4.  Образование и гибель эритроцитов. Малокровие.

1. Дыхательные пигменты и их значение.                                                                                       Учитель рассказывает о том, что дыхательные пигменты – это вещества крови и гемолимфы, обратимо связывающие молекулярный кислород. При высоких концентрациях кислорода пигмент легко его присоединяет, а при низких – быстро отдаёт. По своей природе дыхательные пигменты – сложные белки, в состав которых, помимо собственно белковой части, входит ещё  и металл. Такие сложные белки называются металлопротеидами. В крови животных разных систематических групп присутствуют разные дыхательные пигменты. Например, у некоторых улиток и ракообразных в гемоглобине находится гемоцианин (Содержащий медь); у головоногих моллюсков – гемоэритрин (содержащий железо); у разных видов кольчатых червей – гемоэритрин и хлорокруорин (содержащий железо). Ну а самый распространённый дыхательный пигмент у животных – гемоглобин (Содержащий железо).

Вопрос классу: почему среди всех дыхательных пигментов наибольшее распространение получил гемоглобин?

Предполагаемый ответ: наверное, гемоглобин, по сравнению с другими пигментами, может связывать больше кислорода.

Действительно, гемоглобин способен присоединять больше кислорода, чем другие дыхательные пигменты. Так,  100 мл крови, содержащей гемоцианин (медосодержащий белок, окисленная форма которого имеет синий цвет, а восстановленная – бесцветный), могут связать от 2 до 8 мл кислорода, а 100 мл крови, содержащей хлорокруорин (железосодержащий белок, окисленная форма которого имеет красный, а восстановленная – зелёный цвет), связывает 9 мл кислорода.  К железосодержащим пигментам относится и гемоглобин. Он встречается в крови некоторых моллюсков, кольчатых червей и всех позвоночных животных.

100 мл крови рыб и земноводных, содержащей гемоглобин, связывает от 9 до 11 мл. Окисленная форма гемоглобина имеет оранжево – красный (алый) цвет (артериальная кровь), а восстановленная форма – пурпурно – красный цвет (венозная кровь).

Таким образом , гемоглобины по сравнению с другими дыхательными пигментами обладают большей кислородной  ёмкостью, поэтому они могут больше присоединять или отдавать кислорода. Кислородная ёмкость крови – это максимальное количество кислорода, обратимо связываемое дыхательными путями. Поэтому в  ходе эволюции животного мира выбор был сделан в пользу гемоглобина.

2. Кислородная ёмкость крови у разных животных.

Учитель рассказывает о том, что кислородная ёмкость крови разных животных  зависит от условий их обитания и образа жизни. Усложнение организмов в процессе эволюции, переход животных из водной среды на сушу, появление терморегуляции, возрастание интенсивности окислительных процессов были бы невозможны без повышения кислородной ёмкости крови.

Вопрос классу:  каким образом в ходе эволюции животных произошло повышение кислородной ёмкости крови?

Предполагаемый ответ:  вероятно, кислородная ёмкость крови можно повысить путём увеличения концентрации гемоглобина в крови.

Действительно, это возможно. У большинства беспозвоночных животных (моллюски, некоторые кольчатые черви) гемоглобин растворён в кровяной плазме. Но по мере развития животного мира потребность в кислороде всё время возрастала, дальнейшее увеличение концентрации дыхательного пигмента в плазме могло привести к повышению вязкости крови и затрудняло бы её передвижение по капиллярам.

Вопрос  классу:  какой же выход из этой ситуации был найден в ходе эволюции животного мира?

Предполагаемый ответ:  пигмент может быть изолирован от плазмы крови путём «упаковки» в особые клетки.

Действительно, локализация пигмента в клетках крови даёт возможность увеличить его количество без одновременного увеличения числа частиц в растворе, т. е. без увеличения вязкости плазмы крови. У позвоночных животных гемоглобин находится в специальных красных клетках крови – эритроцитах.

3.      Лабораторная работа «Изучение препаратов крови лягушки и человека».

Задача:  выявить особенности строения эритроцитов человека в связи с выполняемой ими функцией;  определить направление эволюции эритроцитов у позвоночных животных.

                                                                Ход работы:

А.  Исследуйте микропрепарат крови лягушки под микроскопом, опишите форму и строение эритроцитов, сделайте рисунок.

Б.  Рассмотрите микропрепарат крови человека, найдите эритроциты и зарисуйте их.

В.  Сравните эритроциты лягушки и человека; данные занесите в таблицу.

Г.  Подумайте, каково значение различий в строении эритроцитов человека и лягушки. В каком направлении шла эволюция эритроцитов у позвоночных животных?

                                    Особенности строения эритроцитов

                                                     лягушки и человека

4.Образование и гибель эритроцитов. Малокровие.

Самостоятельная работа школьников с учебником. Учащиеся, отвечают на следующие вопросы:  какая ткань называется кроветворной?  Где располагается кроветворная ткань? Какова продолжительность жизни эритроцитов у взрослых людей?  В каких органах происходит разрушение эритроцитов?

В ходе беседы учитель уточняет, что скорость распада эритроцитов и замещения их новыми зависит от содержания в атмосфере кислорода, доступного для переноса кровью.

Низкое  содержание кислорода стимулирует процесс их образования. Благодаря этому оказывается возможной акклиматизация человека к пониженному содержанию кислорода в горах. Состояние организма, при котором в крови уменьшается либо количество эритроцитов , либо содержание гемоглобина в каждом из них , называется малокровием , или анемией.

Один из учеников может заранее подготовить сообщения о причинах возникновения малокровия.  Это могут быть большие потери крови; перенесение заболеваний (например, малярии); отравление ядами некоторых животных (например , змеиным ядом); нарушение образования эритроцитов в кроветворных тканях; нарушение процессов всасывания железа в тонком кишечнике; недостаток некоторых витаминов (В12); плохое питание; хроническое переутомление; отсутствие полноценного отдыха.

Ребята обсуждают значение образа жизни, качества состояния окружающей среды в возникновении заболевании крови.

 IU. Обобщение полученных знаний.

В завершающей части урока школьники формулируют вывод:  строение эритроцитов идеально соответствует выполняемой ими газовой функции. Благодаря мелким размерам, огромному количеству в крови, двояковогнутой форме, отсутствию в зрелых клетках ядер эритроциты связывают большое количество кислорода и доставляют его тканям. Это одна из причин (наряду с четырёхкамерным сердцем, полным разделением венозного и артериального кровотоков, прогрессивными изменениями в строении лёгких и др.)  теплокровности млекопитающих, в том числе и человека