Цели урока: сформировать у учащихся знания анатомо-физиологических особенностей мочевыделительной системы; раскрыть значение выделения из организма конечных продуктов обмена веществ, пути их выведения из организма человека.
Оборудование: таблицы «Органы выделения», модель «Строение почки млекопитающего», муляжи почек, свежие или зафиксированные почки свиньи (кошки или собаки), лупы, схематичные рисунки поперечного разреза почки.
Ход урока
Организационный момент
Письменная проверочная работа по теме «Обмен веществ и энергии» (см. тест в конце книги)
Изучение новой темы
Выделение – это важнейшая составная часть обмена веществ, завершение процесса, начинающегося в момент поступления пищи в организм. Удаление продуктов распада потребленных питательных веществ обеспечивает постоянство внутренней среды человека – гомеостаз. Без этого разладился бы точный и чуткий механизм поддержания баланса различных веществ, без которого невозможна сама жизнь.
Процесс выделения – это своего рода непрерывная уборка и чистка всех клеток, тканей и органов, в ходе которой организм избавляется от ненужных химических соединений.
—. Какие же вещества удаляются из организма?
Гетеротрофные организмы главным образом метаболизируют белки, жиры и углеводы.
С углеводами и жирами все достаточно просто: их избыток запасается в виде гликогена в печени и мышцах или в жировых депо либо они, по мере необходимости, утилизируются в реакциях распада (диссимиляции) до С02 и НгО.
А вот с белками (и нуклеиновыми кислотами) возникают определенные трудности.
Белки и нуклеиновые кислоты не могут «откладываться про запас» – в природе нет такого механизма. Кроме того, эти соединения содержат азот, поэтому в процессе расщепления белков и нуклеиновых кислот образуется токсичный аммиак, который в печени превращается в мочевину и мочевую кислоту. К числу азотистых продуктов обмена относятся креатин и креатинин.
Освобождение организма от «отходов», образовавшихся при обмене веществ, составляющее основу выделения, было названо экскрецией (от лат. excretum – выделение).
У простейших продукты выделения выводятся путем диффузии или с помощью сократительных вакуолей.
Труднее приходится многоклеточным организмам: продуктов обмена веществ у них много, а размеры тела не позволяют «выбрасывать мусор» из клеток прямо в окружающую среду. Поэтому даже у примитивных животных появляются специа- лизированные органы, образующие выделительную систему.
I Составлен на основе урока ЕА. Евсеевой, учителя биологии школы № 462 г. Москвы // Биология в школе № 2 – 2003.
Выделительные функции у позвоночных, в т. ч. и у человека, выполняют легкие (удаляют С02 и Н20), кожа (НгО, мочевину, соли натрия и др.). Однако основным органом выделения являются почки.
Вспомните из раздела «Животные» строение мочевыделительной системы у млекопитающих ми перечислите органы, изображенные на таблице, определите, какие из них относятся к мочеобразующим, а какие — к мочевыводящим.
Учитель обобщает ответы учащихся и рисует на доске схему мочевыделительной системы, демонстрирует расположение органов выделения на торсе человека.
Мочеобразующий орган: почки – парный орган бобовидной формы, сверху расположены надпочечники. Верхний конец доходит до уровня 11 грудного позвонка, а нижний – до верхнего края третьего поясничного позвонка. На правую почку «давит» такой «гигант» как печень, поэтому она на 1 -1,5 см ниже левой. Вес почки 300 г, снаружи она покрыта прочной и эластичной капсулой.
й> Мочевыводящие органы: – мочеточники – трубочки длиной 30 см, 4-7 мм в диаметре, впадают в мочевой пузырь. Плавными движениями мочеточники препровождают образующуюся в почках мочу к мочевому пузырю. Примерно каждые 7 с из почек выходит очередная порция мочи. Мышечные волокна мочеточников сокращаются по спирали, что препятствует обратному току мочи.
Мочевой пузырь – непарный орган, не слишком большой и не слишком маленький – зачем транспортировать лишнюю тяжесть, не обладающую полезными качествами. Емкость мочевого пузыря составляет 500-7850 мл.
Осмыслите следующий факт: при нарушении обеих почек наступает сильное отравление всего организма и человек погибает уже через 5 дней.
Объясните: а) какими веществами отправляется человек с поврежденными почками, хотя никакие яды в организме из среды не поступали; б) какую функцию выполняют почки.
В ходе обсуждения формулируются основные функции почек:
выделительная (удаляют избыток воды, органических и неорганических веществ, продукты азотистого обмена);
защитная (обеспечивают выведение из организма токсических соединений, образовавшихся в процессе обмена веществ).
участвуют в поддержании постоянного состава внутренней среды организма. Самостоятельная работа учащихся с рельефной таблицей почки.
Цели’, дать конкретное представление об особенностях строения почки, связанных с ее выделительной функцией.
Материалы и оборудование’, муляжи почек, свежие или зафиксированные почки свиньи, кошки или собаки, лупы, настенные таблицы.
Ход работы.
Вариант I. Изучение строения почки с использованием натурального объекта (почки животного).
Рассмотрите зафиксированные почки животных. Найдите капсулу, покрывающую почку, опишите форму и цвет почки.
Отыщите мочеточник (тонкую спавшуюся трубку), акротерию (сосуд с упругой стснкой) и вену (более широкую спавшуюся трубку).
Выяснить, используя настенную таблицу или муляж, как почка связана с большим кругом кровообращения.
Рассмотрите почку в поперечном разрезе и найдите корковое вещество (наружный слой), мозговое вещество – пирамидки с сосочками и почечную лоханку (см. рис. 71, с. 128 Уч. Б., Уч. К. с. 214).
С помощью лупы изучите корковое вещество, найдите клубочки капилляров с капсулами.
Обратите внимание на кровоснабжение почки и укажите, с чем это связано.
Вариант II. Изучение строения почки с использованием рисунков учебника, текста «Анатомическое строение мочевыделительной системы».
Найдите на модели «Строение почки млекопитающего» мочеточники, крупные кровеносные сосуды, почечную лоханку.
На поперечном разрезе почки модели найдите более темный наружный слой (корковое вещество) и более светлый внутренний слой (мозговое вещество).
Найдите во внутреннем слое пирамидки, состоящие из тоненьких трубочек и заканчивающиеся сосочками. Посчитайте количество пирамидок.
Выясните, какие образования располагаются в корковом слое почки.
Ответьте на вопрос: почему почку можно назвать сложным биологическим фильтром.
После выполнения работы организуется обсуждение результатов деятельности, подводятся итоги и формулируются выводы.
Почки млекопитающих, в т. ч. и человека, имеют сложное строение.
Корковое вещество почки образовано множеством капиллярных клубочков и капсул, а мозговое вещество – из канальцев.
Моча из множества извитых канальцев поступает в собирательные трубочки, открывающиеся сосочком в почечную лоханку, откуда моча стекает в мочеточник, а затем в мочевой пузырь и через мочеиспускательный канал выходит наружу.
На следующем этапе урока учитель акцентирует внимание учащихся на микроскопическом строении почки.
Структурной и функциональной единицей почки является нефрон. В каждой почке их около 1 млн. Нефрон можно сравнить с жемчужиной, россыпь которых хранит в себе почка, или драгоценным фильтром, вложенным в простой мундштук.
Схема строения нефрона представлена на рис. 71 с. 128, Уч. Б., Уч. К.
Закрепление изученного материала
Прокомментируйте следующее стихотворение:
Они как два больших боба На связках закрепились,
У позвоночного столба Уютно разместились Фильтруют почки нашу крови С невиданным упрямством,
Чтобы во внутренней среде Держалось постоянство.
Нефрон содержит капсулы,
Канальцы и клубочки.
Нефронов целый миллион Содержат наши почки.
Прохолодить кровь через нефрон,
Каналец здесь решает,
Чему вернуться в организм,
А что он удаляет.
Мы смолоду должны учесть Что нам всего дороже:
Беречь должны не только честь,
Но наши почки тоже.
Домашнее задание
Уч. Б.: § 40, работа с терминами.
Уч. К.: § 42.
Уч. Д.: §3.9.
Индивидуальное задание: подготовить сообщения о заболеваниях мочевыделительной системы.
