Какие есть свойства натуральной кости биология 8 класс
Тема урока: «Строение, состав и свойства костей, рост костей. Типы соединения костей».
Цель урока: изучить химический состав, строение и свойства костей, рост костей, типы соединения костей.
ход урока
I. Организационный момент.
II. Актуализация знаний учащихся и целеполагание.
III. Объяснение нового материала.
1. Состав и функции опорно-двигательной системы
«Движение – это жизнь», – заметил Вольтер. Мы совершаем множество различных движений, перемещаемся в пространстве, бегаем, шагаем, прыгаем, плаваем. Выполняем многие тысячи разнообразных выпрямлений, сгибаний, поворотов. Обеспечивает все это опорно-двигательная система.
Опорно-двигательную систему нередко называют костно-мышечной. Почему? Потому, что в состав опорно-двигательной системы входят кости, связывающие их соединительные ткани и мышцы. Кости черепа, туловища и конечностей образуют скелет (от греч. «скелетон» – «высохший»).
Скелет определяет форму тела, обеспечивают опорную, защитную и двигательную функции, участвует в обмене веществ. (слайд 3)
Ребята, что такое опора? Поддержка Что поддерживает опорно-двигательная система?
Тело человека
Правильно, опорно-двигательная система осуществляет опору для тела в целом, а также для всех его частей и органов. Опорная функция – проявляется в том, что кости скелета и мышцы образуют прочный каркас, определяющий положение внутренних органов и не дающий им возможности смещаться.
Двигательная функция осуществляет перемещение тела и его частей в пространстве. Двигательная функция возможна только при условии взаимодействия мышц и костей скелета, так как мышцы приводят в движение костные рычаги.
Защитная функция. Кости скелета защищают органы от травм. Так, спинной и головной мозг находятся в костном «футляре» – головной мозг защищен черепом, – спинной позвоночником. Грудная клетка закрывает сердце и легкие, дыхательные пути, пищевод и крупные кровеносные сосуды. Органы брюшной полости сзади защищены позвоночником, снизу – тазовыми костями, спереди – мышцами брюшного пресса.
Костная система выполняет ряд других функций. В костях находится основной запас минеральных солей: кальция, фосфора. Они используются организмом по мере необходимости, поэтому костная система принимает самое непосредственное участие в минеральном обмене.
2. Форма костей
Кости взрослого человека составляют около 18% массы его тела. Они неодинаковы по форме и выполняемым функциям (слайды 4, 5, 6).
Различают трубчатые кости, они могут быть длинными (например, плечевая) или короткими (кости плюсны). Эти кости состоят из удлиненной средней части (тела) и двух утолщенных концов (эпифизов). Внутри тела кости имеется полость.
Широкие кости участвуют в образовании стенок полостей, содержащих внутренние органы (кости мозгового отдела черепа, кости таза, грудина). Их ширина значительно преобладает над толщиной.
Смешанные кости имеют сложную форму и состоят из нескольких частей, имеющих различное строение и очертание. Это, например, позвонки, кости основания черепа.
3. Химический состав кости.
Учитель. Старославянское слово «кощь» («кошть») означает «сухой». От него произошло слово «кость» и название персонажа русских сказок – Кощей Бессмертный. Такое имя ему отведено не случайно – кости надолго «переживают» человека и порой сохраняются в земле тысячелетиями, почти не изменяясь.
» скелета человека
Вывод: как это ни удивительно, но кость по прочности уступает только твёрдым сортам стали и оказывается гораздо прочнее, ставших образцами прочности, гранита и бетона.
Давайте шаг за шагом выясним, какие особенности химического состава и строения придают костям такие уникальные свойства.
Учитель. Вещества, входящие в состав кости можно разделить на две группы: органические и неорганические.
Учитель. Вспомните, какие минеральные элементы входят в состав кости?
Ответ. Кальций, фосфор, магний
Учитель. Правильно, состав кости в основном входят соли кальция и фосфора.
Учитель. Какие органические вещества могут входить в состав костной ткани?
Ответ: Белки, жиры, углеводы. (слайд 8)
Учитель: Подумайте, какие свойства придают костям неорганические и органические вещества?Органические вещества сообщают кости упругость и эластичность. Неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость.
Учитель: Итак, органические вещества (белки) придают кости упругость, а неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость. Сочетание же твердости и эластичности сообщает кости прочность.
Состав костной ткани человека меняется в течение всей жизни человека.
Учитель. Как изменяется химический состав костей с возрастом?
Чтение учебника. Стр. 103, второй абзац.
Ответ. С возрастом увеличивается содержание в кости неорганических веществ и уменьшается содержание органических.
Учитель. Почему у детей часто встречаются искривления костей, а у пожилых людей переломы? Почему в вашем возрасте нужно постоянно следить за осанкой?
Ответ. У детей в костях содержится больше органических веществ. Их кости более упругие и эластичные. С возрастом в костях увеличивается содержание солей. В старости кости становятся хрупкими, из-за того, что в них содержание органических веществ сокращается.
4. Микроскопическое строение кости.
Ребята, какие группы тканей вы знаете? Эпителиальная, мышечная, нервная, соединительная.
К какой группе относится костная ткань? К соединительной
Учитель. Каковы характерные особенности соединительной ткани?
Ответ. Наличие хорошо развитого межклеточного вещества, определяющего механические свойства ткани.
Учитель. Кости скелета человека образованы костной тканью — разновидностью соединительной ткани. Костная ткань построена из костных клеток и межклеточного вещества и имеет у человека пластинчатое строение (слайды 9, 10).
У каждой кости выделяют компактное (плотное) и губчатое вещество (слайд 11). Их количественное соотношение и распределение зависит от места кости в скелете и от ее функции. В плотном веществе костные пластинки имеют цилиндрическую форму, они как бы вставлены одна в другую.
Какое значение имеет такое расположение костных пластинок?Обеспечивает костям большую прочность и легкость.
Учитель. Губчатое вещество образовано множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям наибольшей нагрузки
5. Макроскопическое строение кости. (слайд 12)
Тело длинных трубчатых костей построено из компактного вещества. В эпифизах костей между пластинками губчатого вещества находится красный костный мозг. В нем образуются клетки крови. Полости длинных трубчатых костей заполнены желтым костным мозгом, в котором содержатся жировые клетки.
Снаружи каждая кость покрыта тонкой соединительнотканной оболочкой – надкостницей. В надкостнице проходят сосуды и нервы. Надкостница принимает участие в питании кости и образовании новой костной ткани.
6. Рост кости.
Кости могут расти в длину и толщину.
Учитель: рассказ об опыте: у молодого петуха удалили всю бедренную кость, но сохранили ее надкостницу. Через некоторое время кость восстановилась. Какие можно сделать выводы из этого опыта?
Ответ: кость растет за счет деления клеток надкостницы.
(Слайд 13) За счет деления клеток внутреннего слоя надкостницы, кости растут в толщину и зарастают при переломах. В длину кости растут за счет деления клеток хряща, расположенных на ее концах.
7. Типы соединения костей. (слайд 14)
Отдельные кости скелета человека соединены между собой. Способ соединения костей зависит от их функций.
Неподвижные соединения костей имеются между костями черепа, таза. Между соединяющимися костями расположена тонкая прослойка соединительной ткани или хряща. Движения отсутствуют или крайне ограничены. (слайд 15)
Полуподвижные соединения имеются между телами позвонков позвоночного столба, между берцовыми костями голени. Небольшая подвижность этих соединений достигается при помощи хрящевых пластинок и упругих связок. (слайд 16)
Подвижные соединения костей – суставы. Суставы позволяют человеку производить различные движения. (слайд 17)
Сустав образуется концами соединяющихся костей, заключенными в суставную сумку. Концы костей покрыты гладким эластичным хрящом, наличие которого обеспечивает упругость сустава и облегчает движение. Уменьшению трения способствует и выделяемая внутренней поверхностью суставной сумки специальная суставная жидкость, которая действует как смазка. Форма соединяющихся костей позволяет выполнять определенные виды движений. Снаружи сумки, а иногда и внутри сустав укреплен связками. Движение в суставах осуществляется мышцами. (слайд 18)
IV. Закрепление изученного материала.
Ответить на поставленные вопросы (слайд 19)
Какие функции выполняет скелет?
Как вы докажете, что кость — живой орган?
Какие особенности в составе и строении костей обеспечивают им высокую прочность при относительной легкости?
Обоснуйте утверждение: “Тип соединения костей зависит от выполняемых ими функций”.
V. Домашнее задание: стр. 100-105, ответить на вопросы. (слайд 20)
Источник
«Строение и состав кости, их рост. Соединение костей в скелете. Строение суставов.»
Крылова Н.А.
2012 г.
Строение и состав кости, их рост. Соединение костей в скелете. Строение суставов.
1) образовательная – изучить строение, состав и типы соединения костей; обобщить и систематизировать знания учащихся по опорно-двигательной системе человека (ОДС);
3) развивающая – формирование познавательного интереса.
Оборудование: скелет человека, раздаточный материал, проектор, экран, компьютер, презентация.
1. Организационный момент (2 мин.).
2. Актуализация знаний. Повторение (5 мин).
1 задание – терминологическая разминка.
Сейчас мы проверим, насколько хорошо вы усвоили пройденный материал. За 1 минуту вам нужно написать термины, связанные со словом «кость».
После истечения времени учащиеся обмениваются листами с соседом и оценивает работы. Оценки выставляются в листы ответов.
Критерии: 8-10 терминов – «5», 5-7 – «4», меньше 5 – «3».
Учащиеся отвечают с места (Учащиеся выходят к доске) .
3. Изучение новой темы (25 мин):
Как вы думаете, что же позволяет скелету выполнять опорную и защитную функции? (Ее прочность).
Слово записывается на доске.
Как вы понимаете значение прилагательного “прочный”? (Твердый, упругий, эластичный).
Итак, для того, чтобы выполнять опорную и защитную функции, костная ткань должна быть твердой и эластичной (т.е. прочной). А от чего, по вашему мнению, зависит прочность костной ткани? (От ее состава).
Верно. Сегодня на уроке мы поговорим о химическом составе кости и ее строении. Т.е. именно о тех факторах, которые и делают кость прочной. Как вы думаете, Почему кости не отрываются при ударе по мячу или при каком либо действии? (Потому что они соединены между собой) Совершенно верно, сегодня мы так же узнаем как кости соединяются между собой. Записываем тему урока.
Запись темы урока на доске.
Посмотрите на тему нашего урока и подумайте, какие цели мы можем поставить перед собой?
Сейчас каждый из вас запишет у себя в тетради цель, которую он будет реализовывать на уроке, а в конце урока мы проверим, достигли ли вы ее.
Состав кости.
По прочности кость сравнивают с некоторыми металлами (медью, железом). Прочность кости относится к прочности стали, как 1:10. Например, короткий сегмент большеберцовой кости может выдержать вес легкового автомобиля!
Кость очень прочна, а почему? (Постановка проблемы урока.)
Лабораторный опыт: “Свойства прокалённой и декальцинированной кости”
Мы постараемся ответить на этот вопрос с точки зрения состава.
Откройте свои тетради для лабораторных работ.
Записываем дату и тему лабораторной работы.
Цель опыта – Изучить состав и свойства декальцинированной и прокаленной костей..
Как вы понимаете значение слова прокаленная кость? (Её прокаливают длительное время в духовом шкафу).
Какая становится кость после прокаливания? (хрупкая)
-Что происходило с органическими веществами кости при прокаливании? (Органические вещества сгорали, остались неорганические).
Из каких веществ состоит прокалённая кость? (Из неорганических).
Как вы понимаете значение слова декальцинированная кость? (кость, лишенная кальция, минеральных веществ)
Как ее можно получить? (Мы поместили кость в раствор соляной кислоты).
Что произошло с неорганическими веществами в соляной кислоте? (Неорганические вещества растворились, а органические остались).
Для нашей лабораторной работы мы взяли прокаленную, декальцинированную и нормальную кости. Сравним свойства прокаленной, декальцинированной и нормальной кости и ответим на вопрос: какие вещества определяют прочность кости? Перед вами инструкционная карта. Заполняем в тетради таблицу, которая дана вам в карте и показана на доске. На работу 5 минут.
Проверяем заполнение таблицы читая с места, затем по слайду.
– Какое свойство наиболее характерно для прокалённой кости?
– Хрупкость.
– Какие свойства характерны для декальцинированной кости?
– Упругость, гибкость.
– Для нормальной?
– Твёрдость, упругость, гибкость, прочность.
– Какие вещества входят в состав кости?
– Органические и неорганические.
– Какое свойство кости зависит от органических веществ?
– Гибкость.
– Какое свойство кости зависит от неорганических веществ?
– Твёрдость.
– Уместно сказать о единстве живой и неживой природы, ведь в состав кости входит карбонат кальция, он же – мрамор, вспомните, какой он твердый!
– Сочетание твёрдости и гибкости определяют прочность кости.
А сейчас чтобы проверить насколько хорошо вы усвоили материал, проведем опыт. Нам даны 3 кости, как определить какая из них лишена органических, какая лишена неорганических веществ, а какая нормальная кость?
(Нужно согнуть – лишенная органических веществ сломается, лишенная неорганических веществ погнется, с нормальной ничего не случится) – работа у доски с виртуальной лабораторией.
Вывод. Твердость кости придают неорганические вещества, а упругость – органические. С возрастом количество органических веществ уменьшается, а неорганических веществ увеличивается. Поэтому искривление позвоночника формируется в детском возрасте, а переломы встречаются у пожилых людей.
Итак, мы убедились, что свойства кости зависят от состава. Но только ли состав влияет на свойства?
– От чего еще зависят уникальные свойства кости? (От строения).
2. Строение кости.
Открываем рабочие тетради.
Рассмотрим строение кости, и докажем, что ее свойства зависят от строения.
Ребята, назовите основную ткань, из которой построена кость? (Костная ткань)
Сейчас работаем в парах, на обратной стороне ваших зачетных листов расположен текст, вам необходимо прочитав его ответить на вопрос после текста письменно. На работу 3 минуты.
Текст:
Костная ткань построена из костных клеток – остеоцитов, которые образуют остеоны и межклеточного вещества карбонатов и фосфатов кальция.
Большинство костей состоит из наружного плотного и внутреннего губчатого вещества. Плотное вещество располагается там, где требуется особая прочность костям, губчатое обеспечивает уменьшение массы кости.
Снаружи кость покрыта надкостницей – тонкой, но весьма прочной оболочкой. Ее толщина у разных костей колеблется от 0,1 до 0,8 мм. В надкостнице можно выделить 2 слоя: внешний – более грубый, волокнистый, с множеством кровеносных сосудов и нервов, и внутренний – тонкий, нежный. Внешний слой выполняет функцию связи кости с сухожилиями, связками, мышцами, а внутренний – образует собственно кость. Именно этот слой восстанавливает ее при повреждениях и переломах, участвует в росте кости. Под надкостницей находится плотное компактное вещество – костное. В нем находятся кровеносные каналы и нервы. Ученые установили, что костные пластинки, входящие в состав костной ткани, располагаются не хаотично, а по направлению сил сжатия и растяжения, возникающих в связи с нагрузками на кость, это объясняет уникальную прочность кости.
За компактным веществом прячется губчатое. В губчатом веществе есть ячейки, в которых расположен красный костный мозг. У взрослых он содержится в плоских костях, в губчатых, и на концах (эпифизах) трубчатых костей. Приведите примеры указанных типов костей. В красном костном мозге находятся клетки крови и их предшественники, жировые клетки, кровеносные сосуды и межклеточное вещество. Красный костный мозг – орган кроветворения и орган иммунной системы человека. Полость в диафизах заполнена желтым костным мозгом, в котором много жировых клеток.
Губчатое вещество – более пористое по строению, и состоит из тонких перекладин. Они в основном параллельны костной оси и многократно соединяются друг с другом. Именно такие костные трубочки работают на сжатие и на изгиб, поэтому кости обладают значительным запасом прочности. Данные особенности строения были использованы Эйфелем при создании всемирно известной башни – Эйфелевой.
Задания:
Дать определение надкостнице, ее строение и функции.
Что такое губчатое вещество? Где оно располагается, функции и строение.
1 пара отвечает, остальные слушают и дополняют. У кого был другой вопрос?
Повторим основные понятия по строению кости: надкостница, костное вещество, губчатое вещество, красный костный мозг, желтый костный мозг.
Итак, мы рассмотрели строение кости, и теперь можем ответить на вопрос: “Зависят ли свойства кости от ее строения?”.
Вывод: Свойства кости зависят не только от состава, но и от строения.
3. Строение суставов. Проблемный вопрос:
Что связывает все кости в организме?
1.Чтобы ответить на проблемный вопрос, мы с вами разберём материал: “Соединение костей”. Все кости скелета классифицируются на короткие, плоские и длинные (трубчатые полые).
Короткие кости: позвоночник, запястье, пястье.
Плоские кости: лопатки, кости черепа, ребра, тазовые кости.
Длинные трубчатые кости: кости предплечья, плеча (лучевая, локтевая), бедренная, голени (малая и большая берцовые)
Различают 3 типа соединения костей:
– неподвижное;
– полуподвижное;
– подвижное
Записываем, неподвижное соединение. О нем нам подробнее расскажет Федоров Данил.
Про полуподвижное соединение расскажет Чеперисов Илья.
И подвижное соединение нам подробнее осветит Балакин Слава.
Из выше сказанного следует сделать вывод:
Неподвижное соединение костей характерно для костей черепа, таза, крестцово- копчиковых позвонков. Неподвижное соединение кости образуют путём срастания между собой.
Полуподвижное соединение характерно для позвонков и лонной кости, при этом они соединяются между собой хрящевыми прокладками, обладающими упругостью и эластичностью.
Подвижное соединение – сустав, где имеется суставная сумка (впадина) и головка, самые подвижные суставы – плечевой и тазобедренный.
4. Проверка знаний (5 мин).
1. задание – цифровой диктант «Лови ошибку!».
Из 10 предложений вы должны выписать только те цифры, которые соответствуют правильным суждениям. Если вы сделаете правильно, то в ответе получите какую-то интересную комбинацию цифр.
5. В черепе человека лицевой отдел преобладает над мозговым.
2. В шейном отделе позвоночника – 7 позвонков.
7. В шейном отделе позвоночника – 12 позвонков.
6. Рост кости в ширину происходит за счет надкостницы.
1. Дети более подвержены переломам костей, чем взрослые.
3. Скелет головы – череп.
4. У взрослого человека в костях преобладают минеральные соли.
8. У детей количество костей около 200, а у взрослых чуть более 300.
10.Изгибы в позвоночнике человека есть с рождения.
9.В позвоночнике выделяют 3 отдела.
Правильный ответ 26.34. Найдите в учебнике, что означают эти цифры?
26 – количество костей в стопе.
34 – количество позвонков в позвоночнике.
По критериям, указанным на доске (листе), каждый оцените свою работу.
0 ошибок – «5», 1-2 ошибки – «4», 3-4 ошибки – «3», более 4 ошибок – «плохо». Поставьте на зачетном листе отметку.
2. В строении скелета надо знать определенные цифры.
На доске подготовлена запись:
О – 7 Е – грудной отдел
Т- 12 С- шейный отдел
О – 5 Н – поясничный отдел
Составьте пары букв, в строчку на соответствие числа позвонков отделам позвоночника
. Ответ: остеон.
– Что такое остеон?
5. Закрепление и контроль( 5мин).
«Последний бой» – терминологический диктант
Работа выполняется по вариантам 1 и 2. Учащиеся 1 варианта отвечают только на нечетные вопросы, 2 вариант – на четные.
Красный костный мозг –
Желтый костный мозг –
Что обеспечивает рост кости в длину –
Что обеспечивает рост кости в толщину –
Подвижное соединение костей –
Полуподвижное соединение костей –
Вещество, придающее кости упругость, гибкость-
Вещество, придающее кости твердость –
Различают 3 типа соединения костей –
Костная ткань является разновидностью –
Выставление оценок
6. Домашнее задание (2 мин)
Параграф 24-25 читать, пересказывать, подготовить кроссворд на тему «Опорно-двигательная система»
Источник