TANÁRI KÉZIKÖNYV BIOLÓGIA 11. évfolyam

Átírás

1 FEJLESZTŐ FELADATOK TANÁRI KÉZIKÖNYV BIOLÓGIA 11. évfolyam

2 A feladatsorok összeállításában közreműködtek: Both Mária Csorba F László Fazakas Andrea Faragó Norbert Gadóné Kézdy Edit Holczgethán Katalin Karkus Zsolt Kecskés Ferenc Kerényi Zoltán Lászlóné Pátkai Zsuzsa Herczegné Varga Ilona Szászné Heszlényi Judit Vései Péter Szerkesztette: Csorba F László A program szakmai vezetője: Csorba F László

3 TARTALOM BEVEZETÉS 1. A KOMPETENCIÁK 2. A TANÁRI KÉZIKÖNYV SZERKEZETE ÉS HASZNÁLATA I. AZ ÉLET ÉPÍTŐEGYSÉGEI 1. SZÓLÁNCOK (F) 2. SZÉNHIDRÁTOK CSOPORTOSÍTÁSA (G) 3. A SZÉNHIDRÁTOK (E) 4. KERESS SZÉNHIDRÁTOT (F) 5. SZÖVEGMOZAIK (G) 6. A SZÉNHIDRÁTOK (E) 7. A DNS-TŐL A FEHÉRJÉIG (F) 8. A SÉRÜLT JEGYZŐKÖNYV (G) 9. A CENTRÁLIS DOGMA FELFEDEZÉSE (E) A BIOGÉN ELEMEK ÉS AZ ÉLŐ RENDSZEREKET FELÉPÍTŐ VEGYÜLETEK 10. ELEMEK ÉS VEGYÜLETEK (G) 11. ELEMI ÉPÍTŐKÖVEK (G) 12. AZ ÉLŐT FELÉPÍTŐ ELEMEK (E) 13. EL TUDSZ-E IGAZODNI? A STRESSZFEHÉRJÉK (F) 14. A SEJTHÁRTYA APRÓLÉKOSAN (G) 15. KÉT MALOMKERÉK (G) A SEJT ÉS AZ ENERGIA 16. VALUTA A SEJTBEN (F) 17. A NÖVÉNYEK ENERGIANYERÉSE (G) 18. KOMMENTÁR EGY TUDÓS GONDOLATAIHOZ (E) 19. SEJTJEINK BELSEJÉBEN REJTVÉNY II. SEJTEK ÉS SZÖVETEK SEJTBIOLÓGIA 20. SZERVEZŐDÉSI SZINTEK (F) 21. TANKÖNYVTERVEZÉS (G) 22. SZÖVEGÉRTELMEZÉS (G) 23. MOSZATOK ÉS GOMBÁK (G) 24. LEVÉL ÉS LEVÉLKE (G) 25. A FELSZÍNT BURKOLÓ SZÖVETEK (G) 26. ANYAGSZÁLLÍTÁS 1 (G) 27. ANYAGSZÁLLÍTÁS 2 (G) 28. MOZGÁS ÉS INGERLÉKENYSÉG (G) 29. SZÖVETEK TULAJDONSÁGAI (E) A BŐR 30. A BŐR (F) 31. A BŐRTÍPUSOK (G) 32. A BŐR FELÉPÍTÉSE (E) 33. A HÁM, AZ IRHA ÉS A BŐRALJA TULAJDONSÁGAI (F) 34. A FAGGYÚ- ÉS A VEREJTÉKMIRIGY (G) 35. AZ EMBERI BŐR FELÉPÍTÉSE ÉS JELLEMZŐI (E)

4 III. AZ EMBERI SZERVEZET A MOZGÁS 36. AZ EMBERI CSONTVÁZ (F) 37. SZKELETO POLY (G) 38. AZ EMBERI CSONTVÁZ FELÉPÍTÉSE (E) 39. MOZGÁS ÉS VÁZRENDSZER REJTVÉNY A VÉR 40. A VÉR, MINT SPECIÁLIS KÖTŐSZÖVET (F) 41. A TETANUSZ (G) 42. AZ EMBERI SZÍV MŰKÖDÉSE (F) 43. A SZÍV SZÍVÓ-NYOMÓ PUMPA? (F) 44. AZ EMBERI SZÍVCIKLUS (G) 45. A SZÍVMŰKÖDÉS FOLYAMATA (E) 46. PULZUSMÉRÉS (G) 47. A PULZUS ALAKULÁSA MEGTERHELÉS HATÁSÁRA (G) 48. A PERCTÉRFOGAT ÉS A MEGTERHELÉS (G) 49. LABORATÓRIUMI VÉRVIZSGÁLAT EREDMÉNYEINEK ELEMZÉSE 1 (G) 50. LABORATÓRIUMI VÉRVIZSGÁLAT EREDMÉNYEINEK ELEMZÉSE 2 (G) 51. LABORATÓRIUMI VÉRVIZSGÁLAT EREDMÉNYEINEK ELEMZÉSE 3 (G) 52. VÉRÁRAMLÁS A SZERVEKBEN (G) 53. VÉRÁRAMLÁS ÉS A SZERV TÖMEGE (G) 54. A SZERVEK VÉRÁRAMLÁSA (E) 55. AZ EMBERI SZERVEZET EREI (F) 56. VÉRALVADÁS (G) 57. A VÉRALVADÁS MIKROSZKÓP ALATT (E) 58. A KERINGÉS - REJTVÉNY A TÁPLÁLKOZÁS 59. AZ EMBERI TÁPCSATORNA (F) 60. SZÖVEGMOZAIK - A ROSTOK (G) 61. A VITAMINOK (E) 62. KEMÉNYÍTŐ KIMUTATÁSA (G) 63. KEMÉNYÍTŐ EMÉSZTÉSE (G) 64. KEMÉNYÍTŐ EMÉSZTÉS KÍSÉRLETES VIZSGÁLATA (G) 65. GYOMORMŰKÖDÉS VIZSGÁLATA (G) 66. EMÉSZTÉS REJTVÉNY 67. REKLÁM ÉS TÁPÁLÁLKOZÁS (F) 68. ALTERNATÍVÁK (G) 69. MIÉRT HATÁSOSAK A REKLÁMOK? (G) A LÉGZÉS 70. A NYELÉS (F) 71. A HANGKÉPZÉS (G) 72. A LÉGZÉS FOLYAMATA (G) 73. LÉGZÉS REJTVÉNY A KIVÁLASZTÁS 74. A KIVÁLASZTÓ SZERVRENDSZER RÉSZEI (F) 75. A NEFRON MŰKÖDÉSE (G) 76. A SZŰRLET, A VIZELET ÉS A VÉRPLAZMA (G)

5 77. A KIVÁLASZTÁS ÉS AZ ELVÁLASZTÁS (E) 78. A VESE FELÉPÍTÉSE (F) 79. A VALÓDI ÉS A MŰVESE MŰKÖDÉSE (G) 80. A VESE MŰKÖDÉSE (E) 81. A KIVÁLASZTÓ SZERVRENDSZER (E/G) 82. A VESEELÉGTELENSÉG (F) 83. A HEVENY VESEELÉGTELENSÉG (E) IV. HOMEOSZTÁZIS SZABÁLYOZÁSA A HORMONÁLIS SZABÁLYOZÁS 84. A HORMONÁLIS SZABÁLYOZÁS KÖZPONTI SZERVEI (F) 85. A MELLÉKVESE HORMONTERMELÉSE (G) 86. A NÖVÉNYI HORMONOK (E) 87. A CSONTRITKULÁS MEGELŐZÉSE (G) 88. A HORMONÁLIS SZABÁLYOZÁS KÖZPONTI SZERVEI (G) 89. AZ AGYALAPI MIRIGY (E) 90. NEMI HORMONOK (G) 91. A CUKORBETEGSÉG (F) 92. CSOPORTOS SZÖVEGFELDOLGOZÁS (G) 93. A VESE HATÁSA A CUKORHÁZTARTÁSRA (E) A MEDDŐSÉG KEZELÉSE 94. ELJÁRÁSOK A MEDDŐSÉG KEZELÉSÉRE 1 (F) 95. ELJÁRÁSOK A MEDDŐSÉG KEZELÉSÉRE 2 (G) 96. ELJÁRÁSOK A MEDDŐSÉG KEZELÉSÉRE 3 (E) 97. LOMBIKBÉBI (F) 98. A LOMBIKBÉBI ELJÁRÁS ÁLTAL FELVETETT ERKÖLCSI PROBLÉMÁK (G) 99. MIÉRT KELL EGYRE GYAKRABBAN ALKALMAZNI A LOMBIBKBÉBI ELJÁRÁST? (E) IDEGI SZABÁLYOZÁS 100. A GERINCVELŐ FELÉPÍTÉSE (F) 101. A GERINCVELŐ EGÉSZSÉGTANA (G) 102. A GERINCVELŐ MŰKÖDÉSE (G) 103. A GERINCVELŐI IDEGEK ÉS AZ AGYIDEGEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA (E) 104. VÁLTOTT FÓKUSSZAL (G) 105. VAKÍTÓ ŰRUTAZÁS (G) 106. MEGTÉVESZTETT AGYKÉREG (G) 107. IDEGI ŐSSEJTEK (G) 108. MADÁRINFLUENZA (G) 109. AZ INFLUENZAVÍRUS (G) 110. AZ ÉRZÉKSZERVEK 2 REJTVÉNY 111. AZ ÉRZÉKSZERVEK 2 REJTVÉNY

6 V. ÉV VÉGI ÁTTEKINTÉS 112. TEST HOSSZMETSZET (G) 113. RÉSZMETSZET 1 (G) 114. RÉSZMETSZET 2 (G) 115. RÉSZMETSZET 3 (G) 116. RÉSZMETSZET 4 (G) 117. RÉSZMETSZET 5 (G) 118. SEJTJEINKBEN ZÁRÓREJTVÉNY 119. MOZGÁS ZÁRÓREJTVÉNY 120. NEDVEK ÉS MOLEKULÁK- ZÁRÓREJTVÉNY 121. REAKCIÓK ÉS MOLEKULÁK- ZÁRÓREJTVÉNY 122. A HETEROTRÓF ANYAGCSERE VÁZLATA (G) 123. AZ ÉLET KEREKE (G) 124. SEJTJEINK BESZÉLGETNEK (G) 125. VÉGTELEN KVARTETT - KÁRTYAJÁTÉK A rövidítések magyarázata: F= felmérő; G = gyakorló-fejlesztő ; E = ellenőrző

7 BEVEZETÉS Ebben a feladatgyűjteményben a szociális és életviteli-környezeti kompetenciát fejlesztő feladatokat találhatnak, melyek tartalmilag a középiskolai biológia évfolyamában tanított témakörökhöz kötődnek. A kompetenciák fogalma A kompetencia fogalmának meghatározása és a kompetenciák típusainak beosztása országonként, fejlesztő műhelyenként eltérő. Általános értelemben a tudás megszerzésének, rendezésének, korrekciójának, megosztásának és alkalmazásának képességét jelenti, szemben a puszta felidézéssel (reprodukcióval). Egy lehetséges és részletesen kidolgozott tipológiát láthatunk az Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet honlapján ( mátrix-kereszttantervi kompetenciák). Ez a rendszer az alábbi felosztást követi: Módszertani kompetenciák Megfigyelés / Kísérletezés / Mérés Stratégia tervezés / IKT (információs és kommunikációs technológia) alkalmazása Intellektuális kompetenciák Problémamegoldás / Rendszerszemlélet / Alkotóképesség Alternatívaállítás / Kritikus gondolkodás / Valószínűségi szemlélet Történetiség követése / Összehasonlítás / Osztályozás Rendszerezés / Oksági gondolkodás / Modellalkotás Lényeg kiemelése / Példakeresés / Analógiák felismerése Kapcsolatba hozás Kommunikációs kompetenciák Szóbeliség / Írásbeli munka / Képi információ feldolgozás Információkezelés / IKT-alkalmazás / Forráskezelés Kommunikációértékelés Személyes és társas kompetenciák Önértékelés / Nyitottság / Empátia Társas aktivitás / Önfejlesztés / Pozitív gondolkodás Egészségtudatosság / Környezettudatosság / Társadalmi érzékenység Etikai érzék / Felelősségérzet / Szervezőképesség Döntésképesség / Esztétikai érzék / Harmónia A sokféle, részben átfedő kompetencia szinte mindegyike kapcsolódik azokhoz a készségekhez, melyek fejlesztését szolgálják ezek a feladatok. A szociális kompetencia gyűjtőfogalma tág értelemben mindazokat a készségeket jelenti, melyek lehetővé teszik az együttműködést, közös tervezést, kisebb-nagyobb csoportok harmonikus és hatékony együttműködését. A környezeti kompetencia a biológiában tartalmilag a szerveződési szintek szerinti gondolkodást jelenti (minden szerveződési szintnek a magasabb szint a környezete), gyakorlati szempontból pedig az ehhez szükséges tudás megszerzésének módszereit és a tudás birtokában a megalapozott döntéshozás képességét.

8 Ehhez szorosan kötődik az életviteli kompetencia, mely a helyes döntések következményeként lehetővé teszi az egészséges életvitelt és az ezt biztosító környezet fenntartását. E rendkívül tág kereteket a NAT évfolyamra előírt anyaga tölti meg tartalommal. A tanári kézikönyv szerkezete és használata E feladatok előismeretként nem követelnek mást vagy többet, mint a NAT-ban vagy a érettségi vizsgakövetelményekben leírtak, az egyes konkrét feladatok viszont sokszor tartalmaznak olyan plusz információt, amit önmagában, vagy valamely segédeszközzel (pl. Növényismeret könyv [NI], Internet) föl kell használni a sikeres megoldás érdekében. Általában nem cél az, hogy az olvasottakat a növendékek lexikálisan rögzítsék ( bemagolják ), hiszen az olvasottak csak példák, lehetőségek egy-egy kompetencia fejlesztésére. A feladatok célja nem az ellenőrzés-értékelés (osztályozás), ezért a Megoldás részben nem is szerepelnek pontszámok. A megoldókulcsok ugyanakkor eléggé egyértelműek ahhoz, hogy lehetővé tegyék egy-egy kompetencia meglétének (vagy hiányának) jelzését, kibontakozásának segítését és a fejlődés eredményének föltárását is. Ennek érdekében a legtöbb feladat egy összetettebb sor, legegyszerűbb esetben egy feladathármas (triád) része. Ezek a részek: a készség felmérése (F), gyakorlás (G) és áttekintés, ellenőrzés (E). Nehézségük, hosszuk, tartalmuk lehetőség szerint hasonló, így alkalmasak a kompetencia (készség) gyarapodásának nyomon követésére. Céljuk a fejlesztő értékelés (tehát nem az osztályozás, pontozás). A faladatok egymással a triádok határain túl is tartalmi és didaktikai kapcsolatban állnak. Néhány feladat a többi feladat megoldását alapozza meg, ezek nem hagyhatók ki, és sorrendjük is kötött. Mások száma tág határok közt változtatható, például az osztály létszámától függően (ilyen pl. az Amiről a növények mesélnek sor). Vannak összefoglaló feladatok is, ezek közül válogathat a szaktanár, de időrendben nyilván csak a példák feldolgozása után következhetnek. Néhány újszerű feladat (pl. a dominó-játék) létszám-függő, ezért a szaktanár a helyi viszonyok ismeretében döntsön alkalmazásáról, esetleg a játék szabályainak célszerű módosításáról. A feladatok feldolgozásának módja sokféle lehet. A rendelkezésre álló időt, az adott tanulócsoport képességeit, a feladatok tanórába való beillesztésének lehetőségeit és az adott feladatsor irányultságát mérlegelve lehetőség van a közös-, a csoport- vagy az önálló munkára. Ugyanakkor fontos, hogy a közös szóbeli értékelés ne maradjon el, hiszen a feladatok jelentős része megkívánja a tanári magyarázatot, reflexiót, a tapasztalatok értékelését, a tanultak integrálását. Mindezekhez segítséget nyújtanak a feladatok tanári változatában található módszertani ajánlások, amelyek javaslatot tesznek a munkaformára, az értékelési szempontokra, illetve megjelölik, hogy a feladat mely kompetenciák fejlesztésére alkalmas elsősorban. Ezen kívül a Továbblépés című rész minden feladat után további lehetőségeket kínál a feladat továbbfejlesztésére mind tartalmilag, mind a munkaforma tekintetében. A tanulói változat a sokszorosítható feladatlapokat tartalmazza.

9 I. Az élet építőegységei Tropomiozin molekula Forrás:

10 A szénhidrátok 1. Szóláncok (F) Gondolja át soronként az információkat, és keresse meg a szókészletből a számokkal jelölt hiányzó láncszemeket! Párosítsa a megfelelő betűket a számokhoz! a) Monoszacharidok 1. glükóz 2. b) 3. Laktóz c) Poliszacharidok tartaléktápanyagok glikogén d) 8. öt szénatomos cukrok 9. dezoxiribóz e) kitin 12. Szókészlet, avagy az elkóborolt láncszemek... A diszacharidok B monoszacharidok C fruktóz D szacharóz E amilopektin F vázanyagok G hat szénatomos cukrok H cellulóz I amilóz J ribóz K poliszacharidok L maltóz

11 Értékelési szempontok (1.) Kompetenciák: lényegkiemelés, kapcsolatba hozás, összehasonlítás, rendszerezés, problémamegoldás Megoldás Ha a megoldás emlékezetből nehéz, megengedhetjük a tankönyv használatát is. 1. G 2. C 3. A 4. L/D 5. D/L 6. I/E 7. E/I 8. B 9. J 10. K 11. F 12. H Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Továbblépés: Pármunka, frontális ellenőrzés. Minden pár egy feladatlapot kap. Az értékelés a hibák száma és a megoldás gyorsasága alapján történik. A táblázat kitöltése úgy, hagy nem kapják meg a betűkkel jelölt szénhidrátféleségeket, hanem a tanár csak körülírja az adott szénhidrátot, a párok megbeszélik a megoldást, majd a táblázat megfelelő rovatába írják azt.

12 2. A szénhidrátok csoportosítása (G) Helyezd el a táblázatba megfelelő helyére a csoportneveket, és állapítsd meg, mely jellemző szerint végezzük a rendszerezést az adott csoport esetében! Javasolt csoportnevek: Poliszacharidok, monoszacharidok, diszacharidok, vázanyagok, tartaléktápanyagok, 5 szénatomos szénvázúak, 6 szénatomos szénvázúak Fő csoportok: A csoportosítás szempontja: Alcsoportok A csoportosítás szempontja: A) Csoportosítsunk! Készítsen vázlatábrát a fenti csoportnevek felhasználásával! Majd helyezze el az alábbi anyagokat a megfelelő csoportokba! glükóz, szacharóz, cellulóz, amilopektin, glikogén, maltóz, dezoxiribóz, kitin, fruktóz,, amilóz, laktóz, ribóz

13 Értékelési szempontok (2.) Kompetenciák: lényegkiemelés, kapcsolatba hozás, rendszerezés Megoldás Fő csoportok: Monoszacharidok Diszacharidok Poliszacharidok A csoportosítás szempontja: A monomerek száma szerint Alcsoportok A csoportosítás szempontja: 5 szénatomos szénvázúak 6 szénatomos szénvázúak A szénváz szénatomszáma szerint Tartaléktápanyagok Vázanyagok Szerepük szerint SZÉNHIDRÁTOK Monoszacharidok Diszacharidok Poliszacharidok szacharóz maltóz laktóz Öt szénatomos Hat szénatomos Vázanyagok Tartaléktápanyagok cukrok cukrok ribóz glükóz cellulóz amilóz dezoxiribóz fruktóz kitin amilopektin glikogén Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Továbblépés: Pármunka, közös megbeszélés. A vázlatrajz készülhet táblai applikációval. A szétvágott kitöltött táblázat összerakása meghatározott idő alatt. Csoportosítás új szempontrendszer szerint Poszter készítése a hétköznapi életből ismert szénhidrátok képeivel. Javasolt elrendezés: az ágrajz szerint. Gyűjtőmunka: az élővilágban előforduló különleges szénhidrátok.

14 3. A szénhidrátok (E) Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Fejlesztési és Innovációs Központ Csoportosítsd a megismert szénhidrátokat! A csoportokat ismereteid alapján saját megítélésed szerint bővítheted. Készíts vázlatábrát, és sorold be az alábbi anyagokat! (Az anyagok körét ismereteid alapján bővítheted.) Jegyzetként nevezd meg az egyes csoportok megalkotásakor alapul vett szempontokat! glükóz, szacharóz, cellulóz, amilopektin, glikogén, maltóz, dezoxiribóz, kitin, fruktóz, amilóz, laktóz, ribóz A SZÉNHIDRÁTOK A csoportosítás szempontjai:

15 Értékelési szempontok (3.) Kompetenciák: lényegkiemelés, kapcsolatba hozás, összehasonlítás, csoportmunka, együttműködés, alkotóképesség Megoldás Példaként egy lehetséges bonyolultabb csoportosítást adunk meg. 1. A SZÉNHIDRÁTOK Monoszacharidok Diszacharidok Poliszacharidok Öt szénatomos Hat szénatomos Nem redukáló Redukáló cukrok cukrok cukrok cukrok Vázanyagok Tartaléktápanyagok Ribóz glükóz szacharóz maltóz cellulóz amilóz Dezoxiribóz fruktóz laktóz kitin amilopektin glikogén Csoportosítási szempontok: 1. A monomerek száma 2. A szénváz szén atomszáma 3. A kémiai viselkedés 4. A biológiai szerep Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Továbblépés: Csoportmunka, frontális ellenőrzés. Ötletbörze tartása a csoportosítási szempontokról. Az elkészített csoportokhoz újabb példák keresése. Verseny szervezése: Ki tud több példát gyűjteni? Vetélkedő / háziverseny szervezése Ki tud többet a szénhidrátokról? címmel.

16 4. Keress szénhidrátot! (F) Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Fejlesztési és Innovációs Központ A. Az alábbi táblázat megfelelő rovatába rajzoljon egy kört, amely a szénhidrátok halmazát fogja jelképezni! Ezt követően a táblázat alatt felsorolt anyagok nevét írja a táblázat megfelelő rovatába, illetve a kör belsejébe: SZERVES VEGYÜLETEK SZERVETLEN VEGYÜLETEK Oxigéntartalmú vegyületek Oxigént nem tartalmazó vegyületek Az elhelyezendő szavak: alkohol, benzin, víz, kristálycukor, keményítő, hidrogén-jodid, bután, glükóz, cellulóz, kőolaj B. Az alábbiak közül aláhúzással jelöld azokat az anyagokat, amelyekben véleményed szerint sok szénhidrát található! Ha bizonytalan vagy a válaszodban, tegyél kérdőjelet! földgáz méz vaj tej növényi sejtfal tojás szalonna kenyér kerozin állati sejthártya gázolaj C. Döntsd el, hogy az alábbi állítások igazak-e, válaszodat indokold! Állítás: A szénhidrátok csak szenet és hidrogént tartalmazó vegyületek..., mert Állítás: A növények szervezetében fény hatására szénhidrátok keletkeznek..., mert Állítás: A szénhidrátok károsak is lehetnek az emberi szervezetre..., mert

17 Értékelési szempontok (4.) Kompetenciák: lényegkiemelés, kapcsolatba hozás, összehasonlítás, osztályozás, problémamegoldás, alkotóképesség Megoldás 1. SZERVES VEGYÜLETEK SZERVETLEN VEGYÜLETEK alkohol víz Oxigéntartalmú anyagok kristálycukor keményítő cellulóz glükóz Oxigént tartalmazó anyagok nem benzin bután kőolaj Hidrogén-jodid 2. földgáz méz vaj tej növényi sejtfal tojás szalonna kenyér kerozin állati sejthártya gázolaj 3. Állítás: A szénhidrátok csak szenet és hidrogént tartalmazó vegyületek. Hamis, mert oxigént is tartalmaznak. (Jellemző de hibás válasz: igaz, mert a nevük is mutatja) Állítás: A növények szervezetében fény hatására szénhidrátok keletkeznek. Igaz, mert a fotoszintézis során cukrok képződnek (Jellemző de hibás válasz: hamis, mert a szénhidrátok a növények testének elbomlásával képződnek) Állítás: A szénhidrátok károsak is lehetnek az emberi szervezetre. Igaz, hiszen pl. fogszuvasodást okozhatnak (Néhány jellemző de hibás válasz: igaz, hiszen a kipufogógázok nagyon mérgezőek, hamis, hiszen létfontosságú anyagok)

18 Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Továbblépés: Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Fejlesztési és Innovációs Központ Csoportmunka, közös megbeszélés. Első csoport: táblázat kitöltése Második csoport: szénhidrátok keresése Harmadik csoport: igaz-hamis állítások A csoportok a táblánál számolnak be. További anyagok gyűjtése az 1-3. feladatokhoz. További állítások megfogalmazása a 3. feladat alapján.

19 5. Szövegmozaik (G) Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Fejlesztési és Innovációs Központ Alakítsatok 4 fős csoportokat! Olvasd el a kapott szövegrészletet némán. Közben gondolkozz azon, hogyan mondanád el a tartalmát csoporttársaidnak. Magyarázd el a csoporttársaidnak az olvasott szöveget! Egy- egy kérdéssel győződj meg róla, hogy megértették-e! A saját, és a csoporttársaid által olvasott szöveget foglaljátok össze egy mondatban! Olvassátok fel a megoldásotokat! SZÖVEGEK 1. szöveg A szénhidrátok, akárcsak a lipidek, főképpen tartalék tápanyagok. Molekuláik a szénen és hidrogénen kívül oxigént is tartalmaznak. A hidrogén- és az oxigénatomok aránya általában 2:1, akárcsak a vízmolekulában, ezért kapták a szénhidrát (szén és víz) nevet. Jelentős oxigéntartalmuk miatt csak körülbelül feleannyi energiát raktároznak, mint a velük azonos tömegű lipidek. Egyes szénhidrátok több alapegységből (monomerből) álló ún. poliszacharidok, amelyek bomlásakor értelem szerint monoszacharidok képződnek. A monoszacharidok már nem bonthatók kisebb szénhidrátokra. 2. szöveg A monoszacharidok édes, vízben jól oldódó molekulák. Csalogatóanyagként szerepelnek a gyümölcsökben, a nektárban. A leggyakoribb monoszacharid a glükóz, magyarul a szőlőcukor. Összegképlete C 6 H 12 O 6. Az ember vérének jól szabályozott, állandó glükózkoncentrációja van. Az ember sejtjei főleg glükózzal táplálkoznak. A másik fontos monoszacharid a fruktóz, magyarul gyümölcscukor. Gyümölcsökben, mézben van nagyobb arányban. Összegképlete ugyanaz, mint a glükózé, de az atomok kapcsolódási sorrendje más. 3. szöveg A diszacharidok két alapegységből (monoszacharidból) állnak, a két egység között vízkilépés után egy oxigén-atom teremt kapcsolatot. Számunkra jelentős diszacharid a szacharóz, azaz a répacukor vagy nádcukor, amely egy glükóz- és egy fruktózmolekula összekapcsolódásával keletkezik. A szervezetben a szacharóz lassabban használható fel, mint a glükóz, mert a szacharóz előbb glükózra és fruktózra bomlik, majd a fruktóz is glükózzá alakul, és csak így kerül a vérkeringésbe. A tejben található laktóz, azaz tejcukor is diszacharid. 4. szöveg A poliszacharidok sok, legtöbbször több száz vagy több ezer alapegységből (monoszacharidból) állnak. A polimer molekula tulajdonsága már egészen más, mint a monomereké. Nem édesek, vízben nem oldódnak. Poliszacharid például a keményítő, amely több száz szőlőcukor összekapcsolódásával keletkezik. Növényekre jellemző formája az amilóz, amely gumókban, magvakban raktározódó tartalék tápanyag. A cellulóz több ezer szőlőcukor-molekulából felépülő poliszacharid. A növények sejtfalát és a növényi rostokat alkotja.

20 Értékelési szempontok (5.) Kompetenciák: forráselemzés, szövegértelmezés, lényegkiemelés, csoportos munka, alkotóképesség Megoldás Értelemszerűen. Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Csoportmunka, önértékelés, frontális lezárás. A tanulók 4 fős csoportokban dolgoznak, a csoporttagok egy- egy szöveget kapnak. Továbblépés: A kapott szövegben minden tanuló tegyen egy nem túl feltűnő hibát, és a szöveget felolvasva a többiek feladata a hiba megtalálása.

21 6. A szénhidrátok (E) Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Fejlesztési és Innovációs Központ Az ábrák (A, B és C) három szénhidrát molekula egyszerűsített szerkezetét mutatják: A megfelelő betűjel(ek) megadásával válaszolj az üres négyzetek számának megfelelően! Ha egyik szénhidrát sem helyes válasz a kérdésre, D betűt írj! A sötétített négyzetekbe nem kerül semmi. 1. Több ezer monomer alkotja. 2. Alfa-glükóz az alapegysége. 3. Jóddal kék színreakciót ad. 4. Tartalék tápanyag növényekben. 5. Lebomlása során szacharóz képződik. 6. Ilyen az állati keményítő szerkezete. 7. Vízben jól oldódik. 8. A sejthártyák alkotója. 9. Lánca nem elágazó.

22 Értékelési szempontok (6.) Kompetenciák: lényegkiemelés, képi információ feldolgozása, kapcsolatba hozás, problémamegoldás, osztályozás Megoldás 1. Több ezer monomer alkotja. C 2. Alfa-glükóz az alapegysége. A B 3. Jóddal kék színreakciót ad. A 4. Tartalék tápanyag növényekben. A B 5. Lebomlása során szacharóz képződik. D 6. Ilyen az állati keményítő szerkezete. B 7. Vízben jól oldódik. D 8. A sejthártyák alkotója. D 9. Lánca nem elágazó. A C Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Önálló munka, tanári értékelés.

23 7. A DNS-től a fehérjéig (F) Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Fejlesztési és Innovációs Központ 1. Mi az információáramlás helyes iránya a genetika centrális dogmája szerint? A helyes válasz betűjelét írd a négyzetbe! A) DNS fehérje mrns B) mrns DNS trns fehérje C) DNS rrns trns fehérje D) DNS mrns fehérje E) DNS rrns fehérje 2. Mit jelent az átírás (transzkripció) folyamata? A helyes válasz betűjelét írd a négyzetbe! A) a genetikai információ továbbítását fehérjéről mrns-re B) a genetikai információ továbbítását DNS-ről mrns-re C) a genetikai információ továbbítását DNS-ről rrns-re D) mrns-ről a genetikai kódnak megfelelő aminosav-sorrendű fehérje előállítását E) a genetikai információ továbbítását DNS-ről fehérjére 3. Mit jelent a leolvasás (transzláció) folyamata? A helyes válasz betűjelét írd a négyzetbe! A) mrns-ről a genetikai kódnak megfelelő aminosav-sorrendű fehérje előállítását B) a genetikai információ továbbítását mrns-ről DNS-re C) a genetikai információ továbbítását DNS-ről fehérjére D) a genetikai információ továbbítását DNS-ről mrns-re E) a genetikai információ továbbítását DNS-ről rrns-re 4. Mely sejtalkotók vesznek részt a fehérjék előállításának teljes folyamatában (átírás, leolvasás, szerkezetkialakítás, összetett fehérjék készítése)? A helyes válasz betűjeleit írd a négyzetekbe! A) sejthártya B) sejtmag C) lizoszóma D) riboszóma E) Golgi-készülék F) sejtfal G) sejtközpont 5. Hány kódonból áll a következő mrns bázissorrend-részlet: UACGCGUAUAAA? A helyes válasz betűjelét írd a négyzetbe! A) 12 B) 6 C) 4 D) 3 E) 5

24 6. Mely bázisok vesznek részt egyaránt a DNS és az RNS felépítésében is? A helyes válasz betűjelét írd a négyzetbe! A) T A U G B) T G C U C) U G C D) G A T E) A C G 7. Melyik állítás nem igaz a genetikai kódra? A helyes válasz betűjelét írd a négyzetbe! A) a genetikai kód átfedésmentes B) a genetikai kód vesszőmentes (kihagyásmentes) C) a genetikai kód egyértelmű D) a genetikai kód degenerált E) a genetikai kód különbözik állatokban és növényekben A következő feladatokat a mellékelt kódonszótár segítségével kell megoldani. 8. Milyen bázissorrendű kódon jelenti minden esetben az aminosavlánc kezdetét? Milyen aminosav épül be a peptidláncba, ha a kódon guaninnal és citozinnal kezdődik? Mi lesz a szintetizálódó aminosavsorrend az mrns AAGCCAUUGUAA bázissorrendje esetén?...

25 Értékelési szempontok (7.) Kompetenciák: problémamegoldás, oksági gondolkodás, lényegkiemelés, forráskezelés, kapcsolatba hozás, rendszerszemlélet Megoldás 1. D 6. E 2. B 7. E 3. A 8. AUG 4. B, D, E 9. Ala(nin) 5. C 10. Lys(in), Pro(lin), Leu(cin) Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Önálló munka, közös megbeszélés Továbblépés: Feladatok készítése a kódszótár alapján.

26 8. A sérült jegyzőkönyv (G) Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Fejlesztési és Innovációs Központ Egy biotechnológiai laboratóriumban két kiváló biokémikus, Mr.Globulin és Miss Glycin megpróbálta meghatározni egy gén bázissorrendjét, majd az arról szintetizálódó fehérje aminosavsorrendjét. Sikerült is nekik, viszont éjjel tűz ütött ki a laborban és jegyzőkönyvük egy része elpusztult. A hír hallatán olyannyira elkeseredtek, hogy pályát is akarnak módosítani. Az alábbi adatok (megmaradt jegyzőkönyv töredékek) alapján rekonstruáld számukra a gén kezdeti 15 bázisának sorrendjét, a róla készülő mrns-t, és az ennek megfelelő aminosavsorrendet! A táblázat kitöltésével vigaszt nyújthatsz nekik és megmentheted őket a tudomány számára. Az első aminosav biztosan metionin volt (Met). Az ötödik aminosav hatszor is szerepel a kódszótárban. A második aminosavért felelő kódon első két bázisa citozin és uracil. Az mrns 7. bázisa adenin, a 9. bázisa guanin volt. Az mrns 10., 11. és 12. bázisa ugyanaz volt. A harmadik aminosav nevének kezdőbetűje megegyezett a második aminosav nevének kezdőbetűjével. A DNS mintaszálának 6. bázisa timin. A fehérjébe épülő öt kezdeti aminosav között volt két egyforma. A DNS némaszálának 11. bázisa citozin volt. Az mrns ötödik bázishármasa csak az első bázisban különbözik a második bázishármastól. bázisok sorszáma a DNS mintaszálának bázissorrendje az mrns bázissorrendje aminosavsorrend

27 Értékelési szempontok (8.) Kompetenciák: adatértés, forráskezelés, szövegértelmezés, lényegkiemelés, problémamegoldás, oksági gondolkodás, Megoldás bázisok sorszáma a DNS mintaszálának bázissorrendje T A C G A T T T C G G G A A T az mrns bázissorrendje A U G C U A A A G C C C U U A aminosavsorrend Met(ionin) Leu(cin) Lys(in) Pro(lin) Leu(cin) Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Pármunka, frontális ellenőrzés. Kitöltött kivetített táblázat alapján. Továbblépés: Hasonló problémamegoldó feladat készítése házi feladatként.

28 9. A centrális dogma felfedezése (E) Olvasd el figyelmesen a szöveget, majd az idézet és a tanultak alapján oldd meg a feladatokat! Crick 1958-ban leszögezte egy tanulmányában, hogy a biológiai (genetikai) információ áramlásának iránya DNS RNS fehérje. Ez az elv teljesen általánosnak mutatkozott minden vizsgált rendszerben, ezért kapta a «centrális dogma» nevet. Ez azt jelentette, hogy az információ (mindig) a DNS-ben van tárolva, ennek RNS «átirata» szállítja az információt (a messenger-rns) a fehérjeszintézis helyszínére, ahol azután fehérje-nyelvre «fordítódik», amely az információfunkcióvá való átalakítását jelenti. Ezért azután nem okozott alapvető problémát az a tény, noha szokatlansága miatt számos kérdést vetett fel, hogy a vírusok esetében az információ tárolása RNS-formában is lehetséges. Annál ravaszabb fejtörőnek mutatkozott az a jelenség, hogy az RNS-genomú daganatkeltő vírusokban lévő információ a sejtben DNS alakjában integrálódik a genomba (Temin, 1964). Természetesen először Temint is hülyének kiáltotta ki a hivatalos tudomány. A vihar akkor tört ki, amikor 1971-ben a houstoni rákkutató világkongresszuson Temin Mizutanival és tőlük függetlenül, de velük egy időben Baltimore is egyértelmű kísérleti bizonyítékot szolgáltatott a «reverz transzkriptáz» létére (közös Nobel-díj, 1975). Ez az enzim az RNS-ben tárolt információt egyszálú DNS-re képes átírni. Úgy látszott, megbukott a molekuláris biológia Crick-féle centrális dogmája. Az információ áramlásának iránya tehát lehet RNS DNS is. Crick azonban határozottan tiltakozott. Eredeti dolgozatában ugyanis a következő olvasható: az információ a nukleinsav felől áramlik a fehérje irányába és sohasem fordítva. Ez pedig változatlanul igaz. (Koch Sándor: Két pont között a legrövidebb út a vargabetű 1. Kinek a nevéhez fűződik a biológia centrális dogmájának felfedezése? A helyes válasz betűjelét írd a négyzetbe! A) Koch Sándor B) Baltimore C) Temin D) Crick E) Mizutani 2. Melyik biokémiai folyamattal ellentétes folyamatot katalizál a reverz transzkriptáz működése? A helyes válasz betűjelét írd a négyzetbe! A) a leolvasással ellentétest B) a DNS-megkettőződéssel ellentétest C) az átírással ellentétest D) az aminosav aktiválással ellentétest E) a peptidkötés kialakításával ellentétest 3. Vajon mit kell tennie még a sejtnek a vírus RNS-ről készített egyszálú DNS-sel, hogy az a saját örökítőanyagába integrálódhasson (beépülhessen)? A helyes válasz betűjelét írd a négyzetbe! A) semmit, az egyszálú DNS be tud épülni gond nélkül B) gyűrű alakú DNS-sé kell alakítania C) fel kell darabolnia D) meg kell sokszoroznia E) kiegészítőszálat kell mellészintetizálnia

29 4. Mit nevezünk antikódonnak? A helyes válasz betűjelét írja a négyzetbe! A) a trns bázishármasát, mellyel az mrns-hez kapcsolódik B) az mrns bázishármasát, mellyel a trns-hez kapcsolódik C) a trns bázishármasát, mellyel a riboszómához kapcsolódik D) a trns bázishármasát, mellyel az aminosavhoz kapcsolódik E) a DNS némaszálának bázishármasát 5. Egészítsd ki a táblázatot a kódszótár segítségével! A leolvasás iránya balról jobbra történik és az egyes oszlopok egy-egy átírási és lefordítási egységet jelentenek. Jelöld meg, hogy melyik a DNS-nek az a szála, amelyik átíródik mrns-re! C DNS egyik szála C A DNS másik szála G G C mrns Tyr Leu aminosav

30 Értékelési szempontok (9.) Kompetenciák: szövegértelmezés, lényegkiemelés, kapcsolatba hozás, alkotóképesség, oksági gondolkodás, rendszerszemlélet, csoportos munka Megoldás 1. D 2. C 3. E 4. A 5. G G G T A T C T C DNS egyik szála C C C A T A G A G DNS másik szála mintaszál G G G U A U C U C mrns Gly Tyr Leu aminosav néma szál A szürkével írt részek adottak voltak. Forrás: Természet Világa szám, o. Módszertani ajánlások: Felhasználási javaslat: Önálló munka, tanári ellenőrzés.

31 A biogén elemek és az élő rendszereket felépítő vegyületek 10. Elemek és vegyületek (G) Írd be a biogén elem vegyjelének megfelelő számot abba a körbe/metszetbe, amely vegyület típus/típusok felépítésében az szerepet játszik! Szénhidrátok 1. C 2. H 3. N 4. O 5. S 6. P Fehérjék Nukleinsavak

32 Értékelési szempontok (10.) Kompetenciák: lényegkiemelés, kapcsolatba hozás, rendszerezés Megoldás Szénhidrátok A megoldás indoklásánál kérhetjük azon funkciós csoportok nevét is, melyekben az illető elem előfordul. Így elkerülhető a találgatás. Pl: O: hidroxil, éter, oxo, karboxil. N: amino, peptid S: szulfhidril, kénhíd Fehérjék Nukleinsavak Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Pármunka A pár egyik tagja megoldja a feladatot, a másik ellenőrzi, majd az eredményeket megbeszélése. Továbblépés: Kutatómunka: A biogén elemek egyszerű kimutatásának lehetőségei. Kísérletek elvégzése.

33 11. Elemi építőkövek (G) Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Fejlesztési és Innovációs Központ Az alábbi körök egy-egy biológiailag fontos vegyületcsoportot jelölnek. Írjd a megfelelő körbe azoknak a biogén elemeknek a jelölő számát, amelyek az adott vegyületcsoport felépítésében szerepet játszanak! Lipidek 1. C 2. H 3. N 4. O 5. S 6. P Fehérjék Nukleinsavak

34 Értékelési szempontok (11.) Kompetenciák: lényegkiemelés, kapcsolatba hozás, rendszerezés Megoldás Lipidek Fehérjék 5 3 Nukleinsavak Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Pármunka A pár egyik tagja megoldja a feladatot, a másik ellenőrzi, majd az eredményeket megbeszélése. Továbblépés: A megoldás indoklásánál kérhetjük azon funkciós csoportok nevét is, melyekben az illető elem előfordul. Kutatómunka: A biogén elemek egyszerű kimutatásának lehetőségei. Kísérletek elvégzése.

35 12. Az élőt felépítő elemek (E) Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Fejlesztési és Innovációs Központ Írja be a biogén elem vegyjelnek megfelelő számot abba a körbe, amely vegyület típus felépítésében az szerepet játszik! A választásod indokold meg! Szénhidrátok Lipidek 1. C 2. H 3. N 4. O 5. S 6. P Fehérjék Nukleinsavak

36 Értékelési szempontok (12.) Kompetenciák: adatértés, forráselemzés, szövegértelmezés, lényegkiemelés, tájékozódás térben és időben, csoportos munka Megoldás Szénhidrátok Fehérjék Lipidek Nukleinsavak A megoldás indoklásánál kérhetjük azon funkciós csoportok nevét is, melyekben az illető elem előfordul. Így elkerülhető a találgatás. Pl: O: hidroxil, éter, oxo, karboxil. N: amino, peptid S: szulfhidril, kénhíd Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Önálló munka, közös megbeszélés.

37 13. El tudsz-e igazodni? A stresszfehérjék (F) A képen egy fehérje térszerkezetének kialakulását láthatjuk. A kettős vonal a peptidláncot, a sötét körök az apoláros oldalláncokat jelölik. 1. Írd be az alábbi folyamatok sorszámát az üres körökbe! I. A fehérje térfogata csökken, mert szabályos térszerkezetű részletek alakulnak ki, és az apoláros láncok egy része a molekula belseje felé fordul. II. Az apoláros láncok kapcsolódása révén sok félkész fehérje összetapad és kicsapódik. III. A fehérje térfogata tovább csökken, mert az összes apoláros lánc megtalálja a helyét a molekula belsejében. IV. Kialakul a kész, működőképes enzim. 2. Melyik római számmal jelölt fázis a térszerkezet kialakulásának biológiai szempontból hibás módja?. 3. Melyik fázis kialakításában segítenek a stresszfehérjék? Melyik állapot a legkedvezőbb energetikai szempontból?. 5. Milyen kedvező másodlagos térszerkezetű molekularészleteket fedezhetünk föl a képen?

38 Értékelési szempontok (13.) Kompetenciák: képi információ feldolgozása, problémamegoldás, rendszerszemlélet, oksági gondolkodás, kapcsolatba hozás Megoldás 1. Fölülről lefelé (és az óramutató járásával megegyező) növekvő sorrendben. 2. II. 3. III. 4. IV. 5. Alfa-hélix és béta-redő. Az ábra forrása: Bánkuti-Both-Csorba: A kísérletező ember Kairosz, 2006 Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Pármunka, az ellenőrzés kivetített képek segítségével. Csoportmunka, lásd a 15. feladat után. Továbblépés: Gyűjtőmunka: A stresszfehérjék működése A láz szerepe a stresszfehérjék működésében.

39 14. A sejthártya aprólékosan (G) Az ábrán a sejthártya finomszerkezete látható. A tanultak végiggondolása és az ábra tanulmányozása után válaszoljunk az alábbi kérdésekre! A B C 1. Mely molekulák alkotják a sejthártya sötét (A és C jelű) részét? 2. Elsősorban mely molekulák alkotják a világos ( B jelű) réteget? 3. Milyen fizikai-kémiai hatás biztosítja, hogy az A és a C réteg molekulái nem szakadnak ki a sejthártyából? 4. Az A és a C réteg molekulái funkcióikban (biológiai feladatukban) is különböznek egymástól. Nevezzünk meg egy-két olyan funkciót, amely az A réteg feladata! Miben különbözhet a nyíllal jelölt óriásmolekula szerkezete az A és B réteg fehérjéinek szerkezetétől?

40 Értékelési szempontok (14.) Kompetenciák: képi információ feldolgozása, problémamegoldás, rendszerszemlélet, oksági gondolkodás, kapcsolatba hozás Megoldás 1. Fehérjék. (Esetleg a hozzájuk kapcsolódó szénhidrátokkal, lipidekkel). 2. Lipidek (foszfatidok). 3. A fehérjék apoláros csoportjai és a lipidréteg közti kölcsönhatás, ill. hogy a környező poláros közeg nem fogadja be ezeket a molekularészleteket. 4. Antigén sajátság (pl. vércsoportok). Receptor molekulák (hormonok jelfogói). A sejtek megtapadását, kapcsolódását biztosító molekulák. (Vagy más jó válasz). 5. Az átérő (integráns) fehérjemolekula két poláros felszínnel és egy apoláros részzel rendelkezik. A poláros részek kapcsolódnak a külső térhez és a sejt belső teréhez. Az ábra forrása: Bánkuti-Both-Csorba: A kísérletező ember Kairosz, 2006 Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Önálló vagy pármunka, frontális vagy önellenőrzés. Csoportmunka, lásd a 15. feladat után. Továbblépés: Egy sejthártya makett elkészítése. A táblánál mágneses applikációval sejthártya összeállítása. Kísérletek a sejthártyán keresztül zajló anyagforgalomra (ozmózis, diffúzió).

41 15. Két malomkerék (G) Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Fejlesztési és Innovációs Központ A rajz az erjedés és a biológiai oxidáció folyamatát és a folyamat közben nyerhető energia mennyiségét szemlélteti. Gondoljuk végig a két folyamatot, majd tanulmányozzuk az ábrát! 1. Mit jelképez a kis és a nagy malomkerék? 2. Mit jelképez a malomkerekeket mozgató víz? Hol zajlanak le ezek a folyamatok a valóságos sejtben?. 4. Mi a valóságos arány Eo és Ee közt? (Az ATP molekulák számával jellemezve)?.. 5. Előfordulhat-e hogy egy valódi sejt hozzájut az E e energiához, de az E o -hoz nem? Milyen körülmények között? Lehetséges-e a fordított eset?

42 6. A rajzon nyíl jelöli azt az esetet, amikor az alsó malomkereket nem tudják használni, mert az alsó árokban nem vezethető víz. Ilyenkor a vizet a fölső, nyíllal jelölt árokban vezetik el. A valóságos sejtekben mit jelképez ez az irány (milyen molekulák szabadulhatnak föl ekkor)?

43 Értékelési szempontok (15.) Kompetenciák: képi információ feldolgozása, problémamegoldás, rendszerszemlélet, oksági gondolkodás, kapcsolatba hozás Megoldás 1. A kicsi a glikolízist, a nagy a ciromsav-ciklust és a végső (terminális) oxidációt. 2. A táplálékban levő energia áramlásának útját. 3. A glikololízis (és az erjedés) a sejtplazmában, a második két lépés a mitokondriumokban :2 5. Igen, anaerob körülmények között. Fordított helyzet nem lehetséges. 6. Erjedés, kisméretű szerves molekulák (pl. etanol, aceton, tejsav, vajsav). Az ábra forrása: Bánkuti-Both-Csorba: A kísérletező ember Kairosz, 2006 Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Továbblépés: Önálló munka, frontális ellenőrzés. Csoportmunka A feladat egy órán is megoldható. A diákok három csoportban dolgoznak, minden csoport egy-egy feladatot kap meg. A feladatok megoldása után mindem csapat választ egy szóvivőt, aki a táblánál a kivetített képen elmagyarázza az adott biokémiai folyamatot. A magyarázatba bele kell szőniük a feladat kérdéseire adott válaszaikat is. A tanár minden csoport munkáját szövegesen értékeli. Házi feladat: rajz készítése a sejtben lejátszódó lebontó folyamatokról.

44 A sejt és az energia 16. Valuta a sejtben (F) Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Fejlesztési és Innovációs Központ Olvasd el figyelmesen az alábbi szöveget! Oldd meg a feladatokat korábban szerzett ismereteidre támaszkodva a szöveg többszöri áttanulmányozása során! Valuta a sejtben Akármit csinál egy sejt, meg kell fizetnie érte, és az élő szervezetnek ez a valutája, amiben a sejtnek fizetnie kell: az energia. Ha nem lenne (...), nem lenne élet sem. Ennek az energiának végső soron az egyedüli forrása a Nap sugárzása. De ezt a sugárzást, mint olyant nem lehet közvetlenül az élet fenntartására hasznosítani, különben éjjel az élet lehetetlen lenne. Ezért a klorofillt tartalmazó növények kloroplasztjai a sugárzó energiát apró csomagokba zsúfolják. Ha a sejtnek energiára van szüksége, nem a sugárzást használja fel, hanem kipakolja ezeket a tápanyagmolekuláknak nevezett energiacsomagokat. Az élet alapvető reakciója: 1. e csomagok elkészítése és 2. kicsomagolásuk. Energia + nco 2 + nh 2 O = no 2 + C n H 2n O n C n H 2n O n + no 2 = nh 2 O + nco 2 + Energia A második reakció az elsőnek a fordítottja. A két reakció közül az elsőt csak a klorofillt tartalmazó növényi sejtek végzik, míg a kettes számú reakció valamennyi sejtben végbemegy, akár a növényben, akár a növénnyel táplálkozó állatban (növényevő) van ez a sejt, akár azokban az állatokban, amelyek a növényt evő állatokkal táplálkoznak (ragadozók). Szent-Györgyi Albert: Az élet jellege Igaz vagy hamis? Jelezd I vagy H betűvel! Mit olvashatunk a szövegben? Mi derül ki a szövegösszefüggésből? 1. Az élő rendszerekben felhasznált energia közvetve a Napból származik. 2. Az élő szervezetek éjszaka nem tudnak energiához jutni. 3. A növények közvetlenül a napenergiát hasznosítják az életük fenntartásához, az állatok erre nem képesek. 4. A növények a fényenergiát szerves vegyületek készítésére fordítják. 5. A növények működésük során a szénvegyületekben tárolt energiát szabadítják fel. 6. A szövegben olvashatunk a fotoszintézis szerepéről. 7. A szövegben szó van a biológiai oxidációról. 8. A növények által előállított szénvegyületekben rejlő energiát hasznosítják a növényevő és ragadozó állatok is.

45 Értékelési szempontok (16.) Kompetenciák: forrásfeldolgozás, problémamegoldás, rendszerszemlélet, oksági gondolkodás, kapcsolatba hozás Megoldás 1. I 2. H 3. H 4. I 5. I 6. I 7. I 8. I Módszertani ajánlások: Felhasználási javaslat: Továbblépés: Önálló munka, frontális ellenőrzés. Pármunka Minden pár készít egy I (zöld)és egy H (piros) tárcsát. A tanár olvassa az állításokat, megadott jelre a párok felemelik a megfelelő táblát. További állítások megfogalmazása a szöveg alapján.

46 17. A növények energianyerése (G) Valuta a sejtben Akármit csinál egy sejt, meg kell fizetnie érte, és az élő szervezetnek ez a valutája, amiben a sejtnek fizetnie kell: az energia. Ha nem lenne (...), nem lenne élet sem. 1 Ennek az energiának végső soron az egyedüli forrása a Nap sugárzása. 2 De ezt a sugárzást, mint olyant nem lehet közvetlenül az élet fenntartására hasznosítani, különben éjjel az élet lehetetlen lenne. Ezért a klorofillt tartalmazó növények kloroplasztjai* a sugárzó energiát apró csomagokba 3 zsúfolják. Ha a sejtnek energiára van szüksége, nem a sugárzást használja fel, hanem kipakolja ezeket a tápanyagmolekuláknak nevezett energiacsomagokat 4. Az élet alapvető reakciója: 1. e csomagok elkészítése 5 és 2. kicsomagolásuk 6. Energia + nco 2 + nh 2 O = no 2 + C n H 2n O n C n H 2n O n + no 2 = nh 2 O + nco 2 + Energia A második reakció az elsőnek a fordítottja. A két reakció közül az elsőt csak a klorofillt tartalmazó növényi sejtek végzik, míg a kettes számú reakció valamennyi sejtben végbemegy 7, akár a növényben, akár a növénnyel táplálkozó állatban (növényevő) van ez a sejt, akár azokban az állatokban, amelyek a növényt evő állatokkal táplálkoznak (ragadozók). 8 *zöld színtestjei Szent-Györgyi Albert: Az élet jellege 1. Mihez szükséges a szövegben említett energia? Írjon példát az energiaigényes folyamatokra! 2. Mely élőlények képesek megkötni a fényenergiát? A Minden növény B A zöld növények C Minden autotróf élőlény D A fototróf élőlények E Egyes baktériumok 3. Melyik az a vegyület, amelyik készítésével a növények közvetlenül apró energia csomagok -ba zsúfolják az átalakított fényenergiát? 4. Feltehetően mely, zöld színtestben keletkező tápanyagot nevezi Szent-Györgyi Albert energiacsomagnak? 5. Mely biokémiai folyamat készíti el az energiacsomagokat a szöveg és az egyenlet szerint?

47 6. Melyik bontásért felelős folyamatra utal a szöveg és az egyenlet? 7. Írjon példát olyan élőlénycsoportra, amelyek nem képesek a 6) pontban említett módszerrel energiát felszabadítani! 8. Igazolja a zöld növények jelentőségét a szövegben rejlő információk segítségével!

48 Értékelési szempontok (17.) Kompetenciák: forráselemzés, szövegértelmezés, lényegkiemelés, kapcsolatba hozás, oksági gondolkodás Megoldás: 1. Pl. a felépítő folyamatok/izomműködés/aktív transzport/az átalakítandó anyagok aktiválása stb. Megjegyzés: a lebontó folyamatok egyes lépései is energiát igényelnek 2. B, D, E 3. Az ATP/GTP 4. Szőlőcukor/glükóz 5. Fotoszintézis 6. Biológiai oxidáció 7. Erjesztőbaktériumok /pl.tejsavbaktériumok 8. Az energia végső forrása a Nap - a napenergia megkötésére döntően a zöld növények képesek a zöld növényekre épülő tápláléklánc/hálózat tagjai csak általuk jutnak energiához Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Továbblépés: Önálló munka, közös ellenőrzés. Gyűjtőmunka: Az erjedés felhasználása az iparban. Kiselőadás készítése: Az erjedési típusok.

49 18. Kommentár egy tudós gondolataihoz... (E) Fogalmazza meg saját szavaival a szövegben foglaltakat, úgy, hogy közben értelmezze ismeretei segítségével a tudós hasonlatait! Valuta a sejtben Akármit csinál egy sejt, meg kell fizetnie érte, és az élő szervezetnek ez a valutája, amiben a sejtnek fizetnie kell: az energia. Ha nem lenne (...), nem lenne élet sem. 1 Ennek az energiának végső soron az egyedüli forrása a Nap sugárzása. 2 De ezt a sugárzást, mint olyant nem lehet közvetlenül az élet fenntartására hasznosítani, különben éjjel az élet lehetetlen lenne. Ezért a klorofillt tartalmazó növények kloroplasztjai* a sugárzó energiát apró csomagokba 3 zsúfolják. Ha a sejtnek energiára van szüksége, nem a sugárzást használja fel, hanem kipakolja ezeket a tápanyagmolekuláknak nevezett energiacsomagokat 4. Az élet alapvető reakciója: 1. e csomagok elkészítése 5 és 2. kicsomagolásuk 6. Energia + nco 2 + nh 2 O = no 2 + C n H 2n O n C n H 2n O n + no 2 = nh 2 O + nco 2 + Energia A második reakció az elsőnek a fordítottja. A két reakció közül az elsőt csak a klorofillt tartalmazó növényi sejtek végzik, míg a kettes számú reakció valamennyi sejtben végbemegy 7, akár a növényben, akár a növénnyel táplálkozó állatban (növényevő) van ez a sejt, akár azokban az állatokban, amelyek a növényt evő állatokkal táplálkoznak (ragadozók). 8 *zöld színtestjei Szent-Györgyi Albert: Az élet jellege..,...,...,.

50 Értékelési szempontok (18.) Kompetenciák: forráselemzés, szövegértelmezés, lényegkiemelés, kapcsolatba hozás, oksági gondolkodás, alkotókészség Megoldás Az értékelésnél javasolt az önálló szövegalkotás követelményeinek való megfelelés helyett a szövegértelmezésre a szükséges ismeretek megfelelő megjelenítésére a logikai kapcsolatokban rejlő információk kiolvasására fordítani a figyelmet. Javasolt szempontok: Miért szükséges az energia a sejtek életében? Melyek az energiakonzerválásra alkalmas vegyületek? Mely folyamatok felelősek a konzerválásért, felszabadításáért? Mi a szerepe, jelentősége a fotoszintetizáló élőlényeknek a bioszféra energiaforgalmában? Módszertani ajánlások Felhasználási javaslat: Önálló munka, tanári ellenőrzés. A legjobban sikerült három dolgozat felolvasása, a legrosszabbak (névtelenül!) közös javítása.

51 19. Sejtjeink belsejében rejtvény Töltsük ki az alábbi keresztrejtvényt! A függőlegesen kiemelt sorban egy sejtalkotó neve jelenik meg Számtartó sejtosztódás. 2. A mitrokondriumban zajló körfolyamat erről a vegyületről kapta nevét. 3. A sejt általános energiaszolgáltató vegyülete (rövidítés). 4. Erjedés lehetséges végterméke, két szénatomos hidroxivegyület. 5. Konjugált kettőskötésrendszert tartalmazó molekula növényekben. 6. Emésztőnedvet tartalmazó sejtszervecske. 7. Uracilt tartalmazó nukleinsav. 8. Örökítő anyag. 9. Öt szénatomos cukor, az RNS molekulák tartalamazzák. 10. Az izomösszehúzódásban szerepet játszó fehérjefonal. 11. Pirimidinvázas szerves bázis RNS molekulákban. 12. Erről a sejtszervecskéről kapták nevüket az eukarióták.

52 Értékelési szempontok (19.) Kompetenciák: kapcsolatba hozás, alkotóképesség, oksági gondolkodás Megoldás M I T Ó Z I S C I T R O M S A V A T P E T A N O L K L O R O F I L L I Z O S Z Ó M A R N S D N S R I B Ó Z A K T I N U R A C I L S E J T M A G Módszertani ajánlások: Felhasználási javaslat: Egyéni vagy pármunka verseny. Házi feladatnak is adható. Továbblépés: Hasonló keresztrejtvény készítése a sejtalkotókból. Képrejtvény készítése a sejtalkotókról.