Какие свойства натуральной кости вы можете назвать биология 8 класс

Вопрос 1. Из чего состоит опорно-двигательный аппарат?

Опорно-двигательный аппарат человека составляют кости скелета, их соединения и мышцы.

Вопрос 2. Какие функции выполняет скелет?

Скелет человека служит опорой телу и его органам. Кости туловища и конечностей являются рычагами, с помощью которых осуществляются движения тела в пространстве. Скелет создает и структурную форму тела, определяет его размеры. Выполняет скелет и другие функции, например, участвует в обмене веществ.

Вопрос 3. Каков химический состав костей?

Кость имеет сложный химический состав, она состоит из органических и неорганических веществ. Основную массу сухой кости составляют неорганические вещества (65—70%). Это главным образом соли фосфора и кальция. Костные клетки состоят из органических веществ (30—35% сухой массы кости). От органических веществ зависит эластичность и упругость кости, а от минеральных — твердость. Сочетание этих веществ обеспечивает живой кости высокую прочность. По твердости ее можно сравнить с чугуном, бронзой.

В молодом возрасте и у детей кости более эластичные и упругие, так как в них преобладают органические вещества. С возрастом органических веществ становится меньше, поэтому у пожилых людей кости более хрупкие и ломкие.

Вопрос 4. В чем заключается двигательная функция опорно-двигательного аппарата?

Функции опорно-двигательного аппарата заключаются в том, чтобы придавать человеческому телу определенную форму, защищать его внутренние органы, обеспечивать его опору, позволять движение и принятие любых возможных поз. Функции двигательного аппарата:

– опорная – фиксация мышц и внутренних органов;

– защитная – защита жизненно важных органов (головной мозг и спинной мозг, сердце и др.);

– двигательная – обеспечение простых движений, двигательных действий (осанка, манипуляции);

– рессорная – смягчение толчков и сотрясений;

– участие в обеспечении жизненно важных процессов, такие как минеральный обмен, кровообращение, кроветворение и другие.

Вопрос 5. Какая ткань образует кость?

Каждая кость состоит из нескольких видов тканей, основная среди них — костная. Это особый тип соединительной ткани. Костная ткань построена из костных клеток и межклеточного вещества и имеет у человека пластинчатое строение.

Вопрос 6. Какие бывают кости?

Различают трубчатые кости, они могут быть длинными (например, плечевая, бедренная) или короткими (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев). Эти кости состоят из удлиненной средней части (тела) и двух утолщенных концов (эпифизов). Внутри тела кости имеется полость. Широкие, или плоские, кости участвуют в образовании стенок полостей, содержащих внутренние органы (кости мозгового отдела черепа, кости таза, ребра, грудина). Их ширина и длина значительно преобладают над толщиной. Смешанные кости имеют сложную форму и состоят из нескольких частей, имеющих различное строение и очертания. Это позвонки, кости основания черепа.

Вопрос 7. Как устроено губчатое вещество кости?

Это костная ткань ячеистого вида, сформированная рыхло лежащими костными пластинками. В сравнении с компактным веществом, губчатое вещество имеет большую площадь поверхности, лёгкость, меньшую плотность и прочность. Губчатое вещество формирует эпифизы трубчатых костей и практически весь объём губчатых костей. Губчатая костная ткань содержит орган кроветворения — красный костный мозг.

Вопрос 8. Как расположены костные пластинки губчатого вещества, какое они имеют значение?

Губчатое вещество образовано множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям наибольшей нагрузки. Пластинки пересекаются в различных направлениях, образуя систему полостей и отверстий, которые в середине длинных костей сливаются в большую полость. Это придает кости прочность, легкость.

Вопрос 9. Как кости растут в длину и в толщину?

В процессе роста человека его кости растут в длину и в толщину. Рост костей в толщину происходит за счет деления клеток внутреннего слоя надкостницы. В длину молодые кости растут за счет хрящей, расположенных между телом кости и ее концами.

Вопрос 10. Какие бывают соединения костей? Что такое шов?

Различают непрерывные (неподвижные и полуподвижные) и прерывные (подвижные) соединения костей. Соединения костей крыши и лицевого отдела черепа называют швами. Выделяют зубчатые швы, когда зубчатой формы край одной кости крыши черепа соединяется с аналогичным краем другой кости.

Вопрос 11. Каково строение сустава?

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 также способствует и выделяемая внутренней поверхностью суставной сумки специальная суставная жидкость, которая действует как смазка. Форма соединяющихся костей позволяет выполнять определенные виды движений.

ПОДУМАЙТЕ

Большая берцовая кость при небольшой массе (около 0,5 кг) может выдерживать нагрузку до 1500 кг. Благодаря чему это возможно?

Строение самой кости уникально. Губчатое вещество кости состоит из костных перекладин, направление которых соответствует нагрузкам, которые испытывают кости и силам растягивающим их. Также прочность костей зависит от соотношения неорганических и органических веществ.

Источник

Урок биологии на тему “Состав, строение и свойства костей”

Цель: формирование знаний о химическом составе, строении и свойствах костей на основе биологического исследования; раскрытие роли биологических знаний в сохранении здоровья.

Задачи: образовательные(предметные УУД):

– изучить строение трубчатых костей и выявить причины их прочности;

– показать взаимосвязь строения костей и выполняемых ими функций;

– рассмотреть особенности строения основных типов костей;

развивающие(метапредметные УУД):

– развивать навыки работы в группе

-развивать навыки работы с различными источниками информации;

– развивать умение обобщать, анализировать и делать выводы;

воспитательные(личностные УУД):

– воспитывать бережное отношение к здоровью;

-самоконтроль и взаимоконтроль выполнения задания.

Ожидаемые результаты:

предметные: ученик должен знать/понимать:

– строение, состав и свойства костей

– зависимость строения кости от выполняемой функции

– основные типы костей

метапредметные: ученик должен уметь:

-находить информацию в различных источниках

-проводить эксперимент по инструкции

-анализировать результаты исследований

-объяснять причины прочности костей

– делать выводы по исследованию и уроку

-владеть языком предмета;

-работать в группе, сотрудничать.

личностные: использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для соблюдения мер по охране здоровья (целостности опорно-двигательного аппарата).

Тип урока: урок-исследование

Формы работы: фронтальный опрос, групповая работа

Методы: постановка проблем, беседа-диалог, мозговая атака, исследование.

Технологии: проблемно-развивающее обучение, деятельностный подход, ИКТ, элементы межпредметной интеграции.

Оборудование: модель скелета человека, муляжи костей, прокаленные и декальцинированные кости, макет Эйфелевой башни, штативы, грузики, бумага, учебники, атласы по анатомии человека.

Ход урока

Основные этапы урока:

1. Мотивация

2. Постановка проблемы, гипотезы

3. Целеполагание, задачи

4. Актуализация знаний

5. Работа в группах по исследовательским заданиям

6. выступление групп

7. Формулировка выводов

8. рефлексия

1. На слайде изображения колонн здания.

Ребята, перед вами изображение колонн, которые имеются у фасада многих зданий и внутри них. Еще древние архитекторы использовали их в своих постройках. Скажите, что они вам напоминают? На какую часть нашего тела они похожи?…

Совершенно верно, ноги. (рядом на слайде появляется картинка)

Колонны не только похожи на ноги человека, но и имеют те же пропорции высоты и площади подошвы (основания), что обеспечивает им наибольшую устойчивость. Именно строение нашего тела, определенное природой, послужило примером и подсказкой для архитекторов.

2. Сопоставьте следующие факты: (слайд)

а) бедро выдерживает вертикально груз 1500кг

б) Большая берцовая кость – 1650 кг

в) Плечевая кость – 850 кг, коленная чашечка – 600 кг

г) Кость тверже кирпича в 30 раз. Она прочнее дуба и почти также прочна, как чугун.

д) Средняя масса скелета человека средней комплекции массой 70кг равна всего 8-9 кг.

Какой вопрос у вас возник по этим данным? (почему скелет такой прочный, несмотря на его легкость)

– …

Какие гипотезы возникают у вас по этому противоречию?(записать на доске)

– …

3. Давайте озаглавим наш урок, какова тема?

– …

Какова будет наша цель? (выявление причин высокой прочности костей скелета )

– …

Сформулируйте задачи урока… (изучить состав и строение кости, найти причины высокой прочности их, сделать выводы)

– …

4. Прежде чем приступить к решению наших задач, давайте освежим в памяти знания, которые нам сегодня понадобятся:

1) какая ткань образует кость?

2) Из чего она состоит?

3) перечислите клетки костной ткани и их функции

4) что входит в состав межклеточного вещества?

5. Хорошо. Молодцы.

Давайте, наконец, приступим к решению поставленных задач. Работать будем в четырех группах. Каждая группа будет заниматься своим исследованием. У вас на столах есть все необходимое оборудование, включая инструктивные карты и дополнительный материал. По истечение 10 минут вы должны сообщить классу результаты своих исследований и выводы, к которым вы пришли.

Итак, уважаемые исследователи, время пошло.

-работа в группах- темы не произносятся

гр 1: изучение взаимосвязи химического состава кости и ее свойств

гр 2: изучение прочности конструкций разной формы

гр 3: изучение строения трубчатой кости и ее прочности на примере Эйфелевой башни

гр 4: изучение основных типов костей на примере муляжей

учитель в ходе работы оказывает необходимую помощь

6. Время вышло. Завершить работу в группах. Заслушаем выступление групп по плану:

что изучали?

как изучали?

какие выводы сделали?

– выступление групп –

7. Спасибо, ребята. Вы очень хорошо потрудились.

Какая из гипотез, записанных на доске, подтвердилась? …

Давайте вместе сформулируем общие выводы по уроку и запишем их:…

(прием незаконченных предложений)

1) кость состоит из костной ткани

2) костная ткань содержит минеральные и органические вещества

3) минер вещ-ва придают кости твердость, но хрупкие

4) орг вещ-ва придают кости упругость и эластичность

5) трубка обладает большей прочностью, чем плоскость такой же массы

6) особое расположение перекладин губчатого вещества обеспечивает прочность конструкции при ее легкости

7) существуют кости трубчатые, губчатые и плоские

Подытожить нашу беседу я хотела бы словами П.Ф. Лесгафта: “Костная система человеческого организма устроена таким образом, что при наибольшей легкости она представляет собой крепость и в состоянии противодействовать влиянию толчка и сотрясения”.

8. Давайте подведем итоги вашей деятельности на уроке:

Мы делали вместе: Нам помогли:

Мы делали в группе:

Оценивание

Д/З

Инструктивная карта группы 1

Перед вами 3 кости куриных голеней. Обследуйте кость №1(текстура, окраска и т.п.). Запишите ваши наблюдения.

____________________________________________________________________________________ Кость №2 хорошо прокаленная (сожженная). Какие внешние отличия от кости №1 вы заметили? ________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Кость №3 выдержанна в растворе соляной кислоты. Наблюдаете ли вы какие-либо внешние отличия от кости №1? ________________________________________________________________________________________

Попытайтесь сломать кость №1 пополам. Каковы наблюдения и результат?___________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Возьмите в руки прокаленную кость и попытайтесь ее сломать. Каковы наблюдения и результат? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

То же самое проделайте и с костью, которая некоторое время пролежала в кислоте. Что вы обнаружили? ____________________________________________________________________________

Какой вопрос у вас возник? (Что вы исследовали?)_________________________________________

_____________________________________________________________________________________

На основе знаний о составе костной ткани предположите причины появления этих отличий: Запишите свои гипотезы __________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

С помощью параграфа 10 учебника и полученных результатов исследования определите верную из гипотез.

Сделайте выводы по своему исследованию(что изучали и что получили): ________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

На основе жизненного опыта и полученных знаний сравните кости детей и пожилых людей: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Инструктивная карта группы 2

Лабораторное исследование:”Строение трубчатой кости и изучение ее прочности”

Оборудование: учебник, штативы, бумага, грузики

Изучите пункт учебника “Макроскопическое строение кости стр 47”. Запишите основные характеристики и термины по строению трубчатой кости: ______________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сделайте предположение о том, может ли трубчатое строение обеспечить кости большую прочность?

_______________________________________________________________________________________

С помощью оборудования, находящегося перед вами, докажите или опровергните свою гипотезу (эксперимент спланируйте самостоятельно). Запишите полученные результаты ____________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сделайте вывод по своему исследованию:_________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Инструктивная карта группы 3:

Изучите рисунок 18 (б,в) учебника стр 46, краткую аннотацию к рисунку и макет ажурной, но в то же время очень прочной Эйфелевой башни. Что вы обнаружили? ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________

Какой вопрос у вас возник? ____________________________________________________________

Запишите ваши предположения по этому вопросу:_________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Изучите пункт параграфа 10 “микроскопическое строение кости” и дополнительный материал, обсудите ваши варианты и выберите верное предположение.

Сделайте вывод по своему исследованию: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнительный материал

В 1889 г. в Париже по проекту Эйфеля была сооружена трехсотметровая металлическая башня, ставшая символом столицы Франции. Эта конструкция является ярким примером единства закона формообразования естественных и искусственных структур. Ученые обнаружили, что распределение силовых линий в конструкциях башни и в берцовой кости человека идентично, хотя при создании инженер не пользовался живыми моделями.
Легкая и хрупкая кость, способная выдерживать большие нагрузки, стала предметом исследований ученых и архитекторов. Всесторонне изучая скелет как комплекс пространственных систем, известный математик-конструктор Ле-Реколе установил, что прочность этой биологической конструкции заключается в соответствующем расположении в материале плоскостей и пустых пространств, т. е. обрамлений отверстий соединяемых различным образом. Пластинки губчатого вещества кости располагаются так, что противостоят растяжению и сжатию. При этом происходит разложение сил на две составные. Поскольку перекладины опираются на компактное вещество кости, возникает жесткая и прочная , в которой нагрузка равномерно распределяется на всю ткань.

На основе конструктивного изучения структуры костей и других природных моделей родился в архитектуре принцип дырчатых конструкций, положивший начало разработке новых пространственных систем.. При удивительной экономии материала они обладают большой прочностью и выдерживают большое гидростатическое давление. Это яркий пример достижения максимальной прочности наиболее рациональным путем.

Инструктивная карта группы 4

Рассмотрите муляжи костей скелета человека. С помощью атласа по анатомии человека определите, какие кости вам выданы: ________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Постарайтесь разбить их на группы. Какой вопрос у вас возник? ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________

Предложите свои гипотезы: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Изучите пункт учебника Типы костей на стр 48 и выберите верную из гипотез. Классифицируйте выданные вам кости и сделайте вывод по вашему исследованию: ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Источник

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