EZZ-SCHOOLBOOKS
Гончарук Олександр
Розділ підручника:§ 4–5• с. 11
§ 4–5⏱ 25 хвСкладність: ⭐🏆 +120 XPПрограма МОН 100%

Хімічний склад біологічних систем. Вода та неорганічні сполуки

За підручником: П. Г. Балан, О. Г. Козленко, О. М. Кулініч, Л. П. Юрченко, Л. І. Остапченко. «Біологія, 9 клас» (Видавництво «Генеза», 2026)• друкована с. 11
Розробник платформи:Гончарук Олександр
👩‍🏫Методичні акценти для вчителя • План проведення уроку на 45 хвНУШ
▼
🎯 Очікувані результати навчання (НУШ):

Формування предметних компетентностей за темою «Хімічний склад біологічних систем. Вода та неорганічні сполуки», розвиток критичного мислення, вміння аналізувати причинно-наслідкові зв'язки та застосовувати набуті знання на практиці.

💬 Провокативне питання для старту:

Використайте блок «Гачок (Hook)» нижче для 2-хвилинної розминки з класом перед поясненням нового матеріалу.

⏱️ Рекомендований таймінг 45-хвилинного уроку:
0–5 хв
Гачок & Місія
5–20 хв
Теорія & Інтерактив
20–30 хв
Робота «У зошит»
30–40 хв
Бос-тест уроку
40–45 хв
Рефлексія & XP
📋 Готовий запис для електронного журналу (НЗ.ua / Human / Єдина Школа):

Тема: § 4–5. Хімічний склад біологічних систем. Вода та неорганічні сполуки. Д/з: опрацювати матеріал уроку та завдання «У зошит» на платформі EZZ-SCHOOL BOOKS.

⚡ Фронтальне бліц-опитування класу на початку уроку (2 хв):
  1. Що є ключовим поняттям теми «Хімічний склад біологічних систем. Вода та неорганічні сполуки» і чому воно важливе?
  2. Де у повсякденному житті, науці чи IT ми стикаємося з цим явищем/алгоритмом?
  3. Яка найпоширеніша помилка виникає під час першого знайомства з матеріалом?
🏠 Диференційоване домашнє завдання:
  • Базовий рівень (обов'язковий): опрацювати конспект і блок «У зошит».
  • Достатній рівень: скласти власну шпаргалку та пройти MiniCheck.
  • Високий / STEM: виконати симуляцію у лабораторії та скласти BossQuiz на 100 XP.
📊 Критерії формувального оцінювання:
1–6 б: Відтворює означення, виконує вправи за алгоритмом.
7–12 б: Самостійно розв'язує проблеми, аналізує моделі.
🎯

Твоя місія на цей урок

Натискай на цілі у міру їх опанування:

4 цілей
  • 1Класифікувати хімічні елементи живих організмів на органогени, макро- та мікроелементи.
    Опанувати ➔
  • 2З'ясувати фізико-хімічні властивості води (полярність, водневі зв'язки, теплоємність).
    Опанувати ➔
  • 3Пояснити біологічні функції води як універсального розчинника і терморегулятора.
    Опанувати ➔
  • 4Визначити роль мінеральних солей та буферних систем у клітині.
    Опанувати ➔
🎯 Гачок уроку • Вгадай

💧 Чому медуза на 98% складається з води, але тримає форму і живе в океані?

Вода — найдивовижніша сполука у Всесвіті. Завдяки водневим зв'язкам вона має аномально високу теплоємність, розширюється при замерзанні (тому лід плаває і рятує рибу взимку) та розчиняє більшість полярних молекул. Без води жодна хімічна реакція в клітині не відбудеться!

🔬 Інтерактивна біологічна лабораторія

🌿

Екологічна лабораторія: Трофічні піраміди

Правило 10% Ліндемана та ланцюги живлення в екосистемах

Правило 10% (Р. Ліндеман, 1942)
Біомаса первинних продуцентів (рослин): 10 000 кг
1 000 кг 25 000 кг 50 000 кг
IV. Верхівкові хижаки (Консументи III)
🐺 Вовк, рись євразійська
10.0 кг
III. Хижаки (Консументи II)
🦊 Лисиця, сова, яструб
100.0 кг
II. Рослиноїдні (Консументи I)
🦌 Полівка, козуля, заєць
1000.0 кг
I. Продуценти (Автотрофи)
🌳 Дуб, ліщина, трава
10 000 кг
🔥 Куди зникають 90% енергії на кожному рівні?

Згідно з другим законом термодинаміки, більша частина спожитої біомаси витрачається на процеси життєдіяльності організму (дихання, рух, підтримання сталої температури тіла), виділяється у вигляді тепла та розсіюється у навколишнє середовище, а також видаляється з неперетравленими рештками. Саме тому довжина ланцюгів живлення в природі рідко перевищує 4–5 ланок!

Параграф 4 підручника

§ 4. Хімічний склад біологічних систем та класифікація біоелементів

Хімічний склад живих істот, фізико-хімічні властивості біомолекул та шляхи їхніх перетворень вивчає наука біохімія. Фундаментальний внесок у її розвиток зробили видатні українські вчені: академік О. В. Палладін (засновник Інституту біохімії НАН України), О. Я. Данилевський та Я. О. Парнас (співавтор відкриття гліколітичного шляху розщеплення вуглеводів).

🧪 Елементний склад клітини: органогени та макроелементи

У складі живих організмів виявлено близько 60 хімічних елементів зі 118 відомих науці. Жодного специфічного хімічного елемента, який існував би лише в живих клітинах і був відсутній у неживій природі, не існує! Це підтверджує матеріальну єдність живої та неживої природи.

Залежно від кількісного вмісту в клітинах, елементи класифікують на дві основні групи:

Група елементівЧастка від масиПредставникиФункціональна роль
Органогени (макро-I)~98 %Карбон (C: 18,5%), Оксиген (O: 65%), Гідроген (H: 9,5%), Нітроген (N: 2,6%)Хімічний кістяк усіх органічних сполук (білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот) та вода. Карбон утворює до 4 міцних ковалентних зв'язків.
Інші макроелементи0,01 % — 1,5 %Кальцій (Ca: 1,3%), Фосфор (P: 0,6%), Калій (K: 0,2%), Сульфур (S: 0,3%), Хлор (Cl: 0,2%), Натрій (Na: 0,2%), Магній (Mg: 0,05%), Ферум (Fe: 0,02%)Ca — кістки, зсідання крові; P — АТФ, ДНК; K та Na — нервовий імпульс і натрій-калієва помпа; Mg — центр хлорофілу; Fe — центр гемоглобіну; S — амінокислоти.
Мікроелементи< 0,01 % (до 10⁻¹⁰ %)Йод (I), Кобальт (Co), Купрум (Cu), Цинк (Zn), Флуор (F), Селен (Se), Молібден (Mo), Бром (Br)Входять до складу активних центрів ферментів, гормонів і вітамінів (I — тироксин; Co — вітамін B₁₂; Zn — інсулін).
📘Цікавий факт підручника: Фіксація атмосферного Нітрогену
«Хоча молекулярний азот (N₂) становить понад 78 % об'єму атмосфери, ані рослини, ані тварини не здатні засвоювати його безпосередньо. Включати повітряний азот у біологічний колообіг можуть лише азотфіксувальні бактерії — як вільноживучі (азотобактер, ціанобактерії), так і симбіотичні (бульбочкові бактерії кореневої системи бобових рослин: гороху, конюшини, сої)!»

⚠️ Мікроелементози та ендемічні хвороби

Вчення про роль мікроелементів у біосфері створив геніальний український вчений В. І. Вернадський (засновник біогеохімії та перший президент Української академії наук). Порушення балансу мікроелементів спричиняє тяжкі захворювання — мікроелементози:

Дефіцит Йоду (I)Порушує вироблення тиреоїдних гормонів щитоподібної залози (тироксину). У дітей спричиняє кретинізм (затримку психічного та фізичного розвитку), у дорослих — ендемічний зоб та мікседему. Профілактика: йодована кухонна сіль, морська капуста.
Дисбаланс Флуору (F)Флуор необхідний для міцності емалі зубів. За його нестачі у питній воді виникає карієс (руйнування емалі), а за надлишку — флюороз (плямистість зубів, крихкість емалі й ураження кісткової тканини).
Дефіцит Феруму (Fe) або Магнію (Mg)Нестача Феруму у тварин знижує рівень гемоглобіну, викликаючи залізодефіцитну анемію. У рослин нестача Fe або Mg блокує синтез хлорофілу, спричиняючи хлороз (пожовтіння листя).
Дефіцит Селену (Se) та Кобальту (Co)Кобальт є серцем вітаміну B₁₂ (ціанокобаламіну), без якого неможливе дозрівання еритроцитів. Дефіцит Селену вражає міокард і печінку, а надлишок призводить до токсичного селенозу.
Параграф 5 підручника

§ 5. Вода та інші неорганічні сполуки у складі організмів

Вода (H₂O) — найпоширеніша неорганічна сполука живих організмів. Її вміст варіює від 10–12 % у сухому насінні рослин до 70 % у клітинах ссавців і до 98 % у тілі медуз. Головний мозок людини на 80 % складається з води, а зубна емаль — лише на 10 %.

💧 Будова молекули води та її аномальні фізичні властивості

Молекула води є полярним диполем: кут між двома ковалентними зв'язками O–H становить 104,5°. Неподілені електронні пари Оксигену створюють частковий негативний заряд (δ⁻), а атоми Гідрогену мають частковий позитивний заряд (δ⁺).

Завдяки цьому між сусідніми молекулами виникають електростатичні водневі зв'язки. Вони слабші за ковалентні, але через їхню колосальну кількість вода набуває унікальних фізичних властивостей:

1. Аномалія густини при замерзанні: Вода досягає максимальної густини при +4 °C. При охолодженні нижче +4 °C і замерзанні молекули шикуються в кристалічну решітку з порожнинами, тому лід має меншу густину, ніж рідка вода. Лід плаває на поверхні, створюючи термоізоляційний шар, що захищає риб і бентос від промерзання водойми до дна!
2. Найвища питома теплоємність: Вода поглинає величезну кількість теплоти при мінімальній зміні власної температури. Вона працює внутрішнім термостатом клітини, нівелюючи різкі теплові коливання навколишнього середовища.
3. Висока теплота пароутворення: Випаровування навіть невеликої кількості води (потовиділення у тварин, транспірація крізь продихи у рослин) відводить надлишок тепла і рятує організм від смертельного перегріву.

🌊 5 фундаментальних біологічних функцій води

  1. Універсальний полярний розчинник: Розчиняє гідрофільні (полярні) речовини (солі, цукри, амінокислоти). Не розчиняє гідрофобні (ліпіди).
  2. Реагент та середовище хімічних реакцій: Бере безпосередню участь у реакціях гідролізу (розщеплення білків, жирів і вуглеводів) та фотолізу в процесі фотосинтезу.
  3. Транспортна функція: Переносить поживні речовини, гормони та гази у складі крові, лімфи, клітинного соку рослин (ксилемний і флоемний транспорт).
  4. Опорна (гідростатичний скелет і тургор): Вода практично не стискається. Наповнюючи клітини, вона створює тургорний тиск, що забезпечує пружність листків і стебел рослин, а у круглих червів і медуз слугує гідроскелетом.
  5. Терморегуляторна функція: Забезпечує рівномірний розподіл тепла по тілу та охолодження під час транспірації чи потовиділення.

⚖️ Мінеральні солі, буферні системи та осмос

Мінеральні речовини існують у клітині або в розчиненому стані (у формі йонів Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻, H₂PO₄⁻, HCO₃⁻), або в нерозчинному стані:

  • Нерозчинні солі: кристали фосфату кальцію (гідроксиапатиту) зміцнюють кістки хребетних і зуби; карбонат кальцію (CaCO₃) утворює черепашки молюсків і скелет коралів; діоксид кремнію (SiO₂) входить до стулок діатомових водоростей та голок радіолярій.
Гомеостаз pH: Буферні системи

Буферні системи — це розчини, що підтримують сталу концентрацію йонів Гідрогену (pH) при додаванні кислоти або лугу:

Фосфатний буфер (клітина)H₂PO₄⁻ ⇄ HPO₄²⁻ + H⁺. Підтримує стабільний pH внутрішньоклітинного середовища цитоплазми на рівні 6,9–7,4.
Гідрокарбонатний буфер (кров)H₂CO₃ ⇄ HCO₃⁻ + H⁺. Підтримує сталий слаболужний pH плазми крові людини на рівні 7,35–7,45. Зсув pH навіть на 0,3 є смертельно небезпечним!
🧠Осмос: Плазмоліз та Деплазмоліз рослинної клітини
«Якщо помістити клітину рослини у гіпертонічний розчин солі (концентрація вища за внутрішньоклітинну, наприклад 10% розчин NaCl), вода за законом осмосу виходить назовні — цитоплазма стискається і відшаровується від клітинної стінки. Це явище називають плазмолізом! Якщо перенести клітину назад у дистильовану воду (гіпотонічний розчин), вода повертається, і клітина відновлює початковий стан — відбувається деплазмоліз!»
✓ Швидка перевірка (Mini-Check)

Який хімічний елемент входить до складу гемоглобіну еритроцитів і відповідає за зв'язування кисню?

🗒️

У зошит (за підручником)

Вправи з підручника до цієї теми уроку. Виконуй у робочий зошит або за комп'ютером за вказівкою вчителя:

Домашка • 2 завд.
Вправа 2 (с. 13)

Класифікація біогенних елементів за вмістом та функціями

💡 Підказка від нас: Скласти таблицю з трьома стовпчиками: Елемент, Група (органоген/макро/мікро), Біологічне значення.

Вправа 5 (с. 16)

Пояснення механізму буферних систем організму

💡 Підказка від нас: Описати реакцію нейтралізації кислоти гідрокарбонат-іонами в плазмі крові.

🃏

Самоперевірка (картки знань)

Натискай для перевороту (або Пробіл / ◀ ▶ на клавіатурі)

0/5 вивчено
👾

Бос-тест: Хімічний склад біологічних систем. Вода та неорганічні сполуки

Питання 1 з 5 • Завдай удару по босу теми

+100 XP Рахунок: 0/5
❤️ Здоров'я Боса (HP): 100% Питання 1/5

Який мікроелемент входить до складу гормонів щитоподібної залози (тироксину)?

📌

Шпаргалка уроку (головне в один екран)

Усе найважливіше для повторення перед уроком або самостійною роботою

Головне правило: Органогени (C, H, O, N) = 98% маси клітини. Вода — дипольний розчинник і термостабилизатор. Солі підтримують pH буферами.

Екзаменаційний акцент (НМТ/ЗНО): Fe у гемоглобіні, Mg у хлорофілі, I у щитоподібній залозі, Ca у кістках та зсіданні крові!