Откуда берется энергия для жизнедеятельности молочнокислых бактерий кратко

Обновлено: 02.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Смысловое чтение при обучении биологии: методические приемы организации работы с текстом

Аннотация. Р азвитие умений смыслового чтения при обучении биологии у школьников 5-6 классов должно быть направлено на формирование у них навыков работы с текстом, овладение приёмами поиска, преобразования и оценивания информации. Развитие данных умений требует от учителя биологии создания новой образовательной среды и использования различных методических приемов.

Ключевые слова: биология, ФГОС, читательская грамотность, смысловое чтение, приемы работы с текстом, формирование универсальных учебных действий (УУД)

Глобальные процессы информатизации общества: увеличение с каждым годом в геометрической прогрессии количества текстовой информации, предъявление новых требований к ее анализу, систематизации и скорости ее переработки – поставили теоретиков и практиков в области образования перед необходимостью разработки новых подходов к обучению чтению.

Очевидна потребность в определении смыслового чтения в качестве объяснительного понятия развивающего обучения. Эта потребность определяет задачу построения концепции смыслового чтения, его структурно-функциональной организации, способов освоения в учебном процессе. В конечном итоге речь идет о необходимости построения модели развивающего обучения.

В концепции универсальных учебных действий (Асмолов А.Г., Бурменская Г.В., Володарская И.А. и др.) [7] наряду с другими познавательными универсальными действиями выделены действия смыслового чтения, связанные с осмыслением цели чтения и выбора вида чтения, в зависимости от коммуникативной задачи, а также определением основной и второстепенной информации, с формулированием проблемы и главной идеи текста.

I блок. П оиск информации и понимание прочитанного.

II блок. П реобразование и интерпретация информации.

III блок. Оценка информации [6].

С.В. Суматохин выделяет следующие виды чтения:

ознакомительное – направлено на извлечение основной информации или выделение основного содержания текста;

изучающее – предполагает извлечение полной и точной информации с последующей интерпретацией содержания текста;

рефлексивное (вдумчивое) – размышление о содержании прочитанного, осмысление своих и чужих интеллектуальных действий, эмоционального состояния [4,5].

Смысловое чтение отличается от любого другого чтения, например, ознакомительного или поискового, тем, что при смысловом чтении происходят процессы постижения читающим учеником ценностно-смыслового содержания текста, т.е. осуществляется процесс интерпретации, процесс наделения смыслом.

Структура смыслового понимания, помогающая пробиваться к смыслам текста, остается недостаточно изученной. В силу этого выпускники школы приучаются воспринимать только то, что в тексте лежит на поверхности, и полагают это единственно возможным актом чтения. Вместе с тем интерес к проблеме нарастает, растет и частота использования понятия смыслового понимания в самых разных контекстах и в рамках различных теоретических и методологических подходов. В отечественной психологии понятие смыслового понимания восходит к понятию личностного смысла. Интерес к проблеме смыслового понимания вызван тем, что ее решение позволяет преодолеть угасание потребности во вдумчивом, не поверхностном чтении. Это становится возможным благодаря тому, что смысловое понимание исключает позицию ученика как потребителя готового текста. Оно является фактором взаимодействия, открывающего доступ к смыслам текста и тем самым приводящего в движение ценностно-смысловую сферу личности. Развитие способности к построению смыслов при чтении соотносится с воспитанием осмысленного отношения к миру в целом. Смыслопорождающая активность переносится и на академическую, и на житейскую практику, воспроизводя опыт личностного и самосознательного развития.

Для того чтобы совершенствовать обучение грамотности чтения, прежде всего необходимо согласиться с широким пониманием этого понятия, то есть понять важность использования прочитанного в различных жизненных ситуациях. Необходимо расширить диапазон текстов и заданий к ним на уроках биологии. Важно, чтобы различные формы представления текста, например, таблицы, схемы, диаграммы и пр., давались не только в качестве иллюстраций к вербально описываемым явлениям, закономерностям, законам и теориям и требовали лишь осмысления их формы. Не менее значимым представляется введение подобных текстов в познавательные задачи, при решении которых необходимы интерпретация текста, отклик на него, рефлексия и оценка.

Определим основные умения смыслового чтения, развитие которых должно обеспечиваться в преподавании биологии:

умение осмысливать цели чтения;

умение выбирать вид чтения в зависимости от его цели;

умение извлекать необходимую информацию из текстов;

умение определять основную и второстепенную информацию;

умение свободно ориентироваться и воспринимать тексты научного, публицистического и официально-делового стилей;

умение понимать и адекватно оценивать языковые средства массовой информации.

Перед учителем биологии сегодня ставятся задачи, в ходе которых необходимо решение очень важных проблем: как организовать познавательную деятельность учащихся на основе смыслового чтения; как привить интерес к чтению; как научить их грамотно и осмысленно работать с текстом, как с учебниковым, так и с источниковым. Предстоит работа, для осуществления которой необходимо понимать, что грамотное – в широком смысле слова – чтение лежит в основе всей деятельности человека как в период его обучения в школе, так и в будущем [2].

В своей практике я использую различные приемы, поэтапно, по мере усложнения заданий, формирующие умение смыслового чтения и владения устной речью

Работа по учебнику

1 .Изучаем строение клетки по учебнику.

Стр 35. Учебника, рис. 19 и 20, выполнение задания №1 в карточке . (приложение 2)

Посмотрим, что у нас получилось. Обменяйтесь карточками с соседом.

2. Изучаем функции частей клетки. В учебнике Стр. 34-36 и работаем с дополнительной информацией.

Выполняем задание №2 в карточке.

А теперь проверим, что у нас получилось.

Приложение 1

Большинство клеток имеют маленькие размеры и поэтому их нельзя рассмотреть невооруженным глазом. Поэтому открытие клетки стало возможным только после изобретения увеличительного прибора — микроскопа. Это произошло в конце XVI — начале XVII в. Однако только спустя полвека, в 1665 г. англичанин Роберт Гук применил микроскоп для исследования живых организмов и увидел клетки.

Цитоплазма - обязательная часть клетки, заключенная в клетке. Характерная особенность цитоплазмы клетки — постоянное движение . Оно обнаруживается, прежде всего, по перемещению органоидов клетки, например хлоропластов. Двигаясь цитоплазма перемещает вещества по клетке. Если движение цитоплазмы прекращается, клетка погибает, так как, только находясь в постоянном движении, она может выполнять свои функции. Таким образом функции цитоплазмы: перемещение веществ по клетке и связывание между собой всех частях клетки.

Ядро - имеет важнейшее значение в жизнедеятельности клетки, так как регулирует все жизненные процессы клетки, и служит хранилищем наследственной информации, содержащейся в хромосомах . Хромосомы находятся в ядре.

Различают три вида пластид — лейкопласты, хромопласты и хлоропласты.

Лейкопласты — бесцветные пластиды, которые располагаются в органах растений, недоступных для солнечного света (например, в корневищах, клубнях). На свету в них образуется хлорофилл.

Хромопласты — пластиды, содержащие желтый, оранжевый, красный и фиолетовый пигменты. Они расположены в основном в плодах и лепестках цветков, что придает этим органам растений соответствующую яркую окраску.

Хлоропласты –содержащие зеленый пигмент хлорофилл.

Пластиды разных видов отличаются друг от друга наличием или отсутствием тех или иных пигментов. В лейкопластах пигменты отсутствуют, в хлоропластах содержится зеленый пигмент, а в хромопластах — красный, оранжевый, желтый и фиолетовый пигменты.

Растительная клетка в отличие от животной имеет вакуоль и пластиды.

Приложение 2

Обозначьте части клетки на схеме. Что можно обозначить цифрой 6? А чего на рисунке не хватает?

Задание 27 № 7220

1) Какие условия необходимы для получения простокваши?

2) Откуда берётся энергия для жизнедеятельности молочнокислых бактерий?

3) Почему молочнокислой бактерии для получения такого же количества энергии необходимо переработать больше веществ, чем обыкновенной амёбе?

Правильный ответ должен содержать следующие элементы:

1) Молоко, культура бактерий, тепло.

2) Энергия извлекается при расщеплении (брожении) молекул сахара.

3) Молочнокислые бактерии перерабатывают веществ больше, чем обыкновенные амёбы, так как процесс брожения менее эффективен, чем расщепление с участием кислорода.

Ответ включает два из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок.

Ответ включает один из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок.

Ответ включает один любой из названных выше элементов и содержит негрубые биологические ошибки.

Молочнокислые бактерии известны благодаря способности перерабатывать сахар в молочную кислоту. Этот процесс издавна применялся людьми для консервации продуктов питания, приготовления кормов, изготовления разнообразных молочных продуктов, вина.

Характеристика бактерий

Молочнокислые бактерии являются грамположительными анаэробами. Это означает, что для окислительных процессов и обмена веществ им не требуется кислород. Молочнокислые бактерии относятся к группе (семейству) Lactobacillaceae, которое включает в себя:

подсемейство Lactobacilleae (включает род Lactobacillus);
подсемейство Streptococceae (включает роды Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus).

Первые два рода наиболее значимы для человека и его хозяйственной деятельности. Несмотря на близкое родство, представителей отряда Lactobacillales наподобие пневмонийных стрептококков обычно не относят к группе молочнокислых бактерий. А полезные бифидобактерии или микробы из рода Bacillus, являющиеся спорообразующими аэробами, иногда причисляют к группе лактобактерий из-за сходства в углеводном обмене и их роли в пищевой промышленности.

Классификация

Классификация молочнокислых бактерий разработана недостаточно. По характеру выделяемых продуктов брожения их разделяют на две группы.

Гомоферментативные. В результате сбраживания углеводов выделяется в основном молочная кислота. В малых количествах процессу сопутствуют янтарная и фумаровая кислоты, углекислый газ и этанол.
Гетероферментативные также образуют в результате разложения углеводов молочную кислоту. Наравне с этим примерно половину сахаров они используют на производство уксусной кислоты, диоксида углерода и этанола.

Классификация по форме затруднена, поскольку молочнокислые бактерии относятся к группе изменчивых микроорганизмов. Форма микробной клетки зависит от возраста бактерии, химической среды и условий обитания. Для определения вида лактобактериям создают конкретные условия, используют стандартную среду и проводят исследование культуры в определенном возрасте. Также оценивают тип сбраживания углеводов, потребность в источниках питания, оптическое вращение молекулы молочной кислоты.

Стрептококки

Виды рода Streptococcus по типу брожения относятся к гомоферментативным. При сбраживании более 90% исходных сахаров они превращают в молочную кислоту и лишь малое их количество - в уксусную кислоту и спирт. Наиболее известными представителями являются культуры:

Str. lactis.
Str. citrovorus.
Str. diacetilactis.
Str. paracitrovorus.
Str. thermophilus.
Str. cremoris.
Str. liquefaciens.

Лактобациллы

В молочной промышленности лактобациллами называют молочнокислые палочки. Они сквашивают молоко намного быстрее, чем кокковые формы, достигая более низких значений рН (около 3,5). Оптимальное развитие лактобациллы показывают в условиях кислой среды с пониженным содержанием кислорода. В природе эти бактерии обитают на поверхности растений, выделяются из слюны и пищеварительного тракта человека и животных.

Отмечено, что стерильно выдоенное молоко не содержит молочнокислых палочек – они поступают в него из внешней среды. Лактобациллы выдерживают кратковременную пастеризацию, но погибают при высоких температурах стерилизации. Поэтому в пастеризованном молоке молочнокислые бактерии значительно снижены, но все-таки присутствуют. Самые распространенные представители рода Lactobacterium:

L. bulgaricum.
L. casei.
L. plantarum.
L. acidophilum.
L. brevis.

Основные свойства

Кокковые формы лактобацилл имеют диаметр 0,6 – 1,1 мкм. В культуре кокки расположены одиночно, сдвоенно или цепочками различной длины. Палочки очень вариабельны по форме: от шаровидных до нитевидных форм длиной от 0,7 до 8,0 мкм, одиночные или в цепочках. На морфологию клеток значительно влияет химический состав среды обитания. Молочнокислые бактерии, фото которых представлено ниже, выделены из йогуртовой закваски.

Размножаются лактобактерии в основном делением, описаны случаи перешнуровывания клетки и размножения с помощью гонидий. Доказано наличие фильтрующихся форм и процесса спорообразования.

Где обитают молочнокислые бактерии

Лактобактерии не могут самостоятельно синтезировать аминокислоты и некоторые витамины. По этой причине их нет ни в почве, ни в воде. В естественных условиях их выделяют из содержимого кишечника человека и животных, с поверхности растений. Оптимальной средой для жизнедеятельности молочнокислых бактерий является молоко и молочные продукты.

Источники питания для лактобактерий - это моно- и дисахариды. Некоторые разновидности сбраживают полисахариды, например, декстрозу. Также в качестве источника энергии эти микроорганизмы при определенных условиях используют органические кислоты: яблочную, уксусную, пировиноградную, муравьиную, фумаровую и лимонную. При отсутствии углеродсодержащих субстратов для питания могут перерабатывать аминокислоты.

Молочнокислые бактерии не способны к синтезу органического азота, поэтому требовательны к его содержанию в питательной среде. Также нуждаются они в витаминах, особенно в пуриновых основаниях: биотине, тиамине, пантотеновой, фолиевой кислотах. Все формы лактобацилл устойчивы к повышенной концентрации спирта. При этом они медленнее размножаются, но дольше живут. Так, в осветленных винах молочнокислые бактерии сохраняются до 7 месяцев.

Микроб является мезофильным, реже термофильным. Оптимальная температура для жизнедеятельности составляет + 25 °С. + 30 °С. При + 15 °С брожение значительно замедляется, а при + 45 °С лактобациллы перестают размножаться. Среда обитания молочнокислых бактерий может быть как кислородной, так и без доступа воздуха. Кислород им не нужен, в большинстве случаев он угнетает развитие микробов и препятствует нормальному процессу брожения.

Молочнокислое брожение

Молочнокислым брожением называется процесс анаэробного окисления углеводов, при котором выделяется молочная кислота. В результате молочнокислого брожения бактерии получают энергию, реализуемую для роста и размножения в безкислородных условиях. При этом лактобактерии снижают рН до значений ниже 5, подавляя рост других микроорганизмов.

Гетероферментативное брожение – более сложный процесс. В зависимости от условий и микробной культуры из углеводов образуется различное сочетание молочной и уксусной кислоты с выделением диоксида углерода и этанола.

Молочнокислое брожение в чистом виде применяют в химической промышленности для получения молочной кислоты. Ее широко используют для выделки кожи, в красильном производстве, в фармацевтике, при изготовлении пластмассы и стиральных порошков. В пищевой промышленности молочная кислота требуется для производства кондитерских изделий и безалкогольных напитков.

Не всегда молочнокислое брожение полезно для человеческой деятельности. Самопроизвольно возникающий процесс, начинающийся в молоке, вине, безалкогольных напитках, приводит к порче продуктов. Органолептически это выражается в прокисании, помутнении и ослизнении субстрата.

Пищевая промышленность и лактобактерии

Для производства и консервации различных продуктов широко используются молочнокислые бактерии. Значение их особенно велико в молочном деле.

Для производства кефира и кумыса применяют культуры, которые, кроме молочнокислого, обеспечивают и спиртовое брожение. Закваску готовят на основе кефирных зерен, являющихся источником обширного сообщества еще до конца не изученных микроорганизмов (молочнокислые палочки и стрептококки, микрококки и дрожжи).

В процессе изготовления сыров молочнокислые бактерии работают на первом этапе, обеспечивая сворачивание казеина, затем их сменяют пропионовокислые микроорганизмы.

Для получения кисломолочного масла в сливки вносят культуру Str. lactis, Str. cremoris и Leuconostoc cremoris. При добавлении в гомогенезированное молоко L. bulgaricus и Str. thermophilus получают йогурт.

В производстве творога и сыров немецкой группы в молоко вносят закваски, содержащие Str. lactis или L. bulgaricus и Str. thermophilus. А для изготовления твердых сыров на стадии созревания используют культуру L. casei и Str. lactis.

При производстве вин широко применяют три рода лактобактерий: Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc. В основном это гетероферментативные кокки, обеспечивающие брожение по яблочно-молочному типу в высококислотных винах. При этом они сбраживают яблочную кислоту и не затрагивают другие химические компоненты вина. Лактобактерии могут испортить напиток, вызвав молочнокислое брожение. В результате появляются такие пороки вина, как прогоркание, ожирение, разложение винной кислоты.

В хлебе обнаруживают около 70 вкусовых и ароматических веществ, среди них 28 кислот, 11 спиртов, 28 карбонильных соединений, 6 эфиров, метилмеркаптан и аммиак. Молочнокислые бактерии принимают участие в образовании большинства из них. Наибольшее значение лактобациллы имеют для производства ржаного хлеба. Закваска придает тесту упругость, разрыхляет его и способствует подъему. Кислотность теста – важный показатель качества. При производстве пшеничного хлеба лактобактерии играют незначительную роль, в основном процесс зависит от дрожжевых культур. Основными составляющими молочнокислых заквасок для подготовки теста являются L. brevis, L. plantarum и L. fermenti.

Молочнокислые бактерии применяются при изготовлении салями и сервелата, других колбасных изделий, при созревании рыбы слабого посола. Молочная кислота ускоряет процесс консервирования и придает продуктам ценные вкусовые качества.

Биологическое консервирование овощей и фруктов.

Заготовки проводятся по тому же принципу, что и силосование корма. Углеводы растений под воздействием молочнокислых бактерий превращаются в молочную и уксусную кислоты, которые являются прекрасными консервантами.

Квашеная капуста и огурцы, моченые яблоки, помидоры и арбузы – вот пример простых заготовок на зиму. Так, в порезанной и хорошо утрамбованной капусте с небольшим добавлением соли начинается спонтанный процесс брожения, в котором принимают участие сначала Leuconostoc, а позднее L. plantarum.

Роль в сельском хозяйстве

Силосование корма – это лучший способ заготовки и сохранения зеленой массы. Для создания необходимых условий исходное сырье (траву, зеленую массу кукурузы, ботву) укладывают в специальные силосные ямы, тщательно утрамбовывают и накрывают слоем земли. При этом создаются условия, в которых основная часть микробов погибает, а молочнокислые бактерии перерабатывают углеводы растений до тех пор, пока концентрация молочной кислоты не составит 60 % и более, а кислотность силоса не достигнет рН 4.5. Кроме молочной, в силосе накапливается и уксусная кислота. Для завершения процесса требуется около одного месяца.

Микрофлора в кишечнике человека

В кишечном тракте человека обитает множество молочнокислых микроорганизмов, называемых лакто- и бифидобактериями. Продукт их метаболизма - молочная кислота - обладает рядом положительных моментов.

Стимулирует перистальтику кишечника.
Уменьшает газообразование.
Стимулирует выделение пищеварительных соков.
Улучшает усвояемость кальция, фосфора и железа.

Кроме того, лактобактерии обладают способностью противостоять различным патогенным микробам. За счет выработки биологически активных веществ (органические кислоты, перекись водорода, антибиотики и бактериоцины) происходит вытеснение опасных для деятельности кишечника микроорганизмов. Если в содержимом химуса молочнокислые бактерии снижены по количеству, то их место занимает условно-патогенная микрофлора. На основе выделенных из кишечника человека и животных штаммов разработаны лекарства, улучшающие состояние больного при многих инфекциях.

Что такое пробиотики

В настоящее время пробиотики – класс лекарственных препаратов, направленный на восстановление естественной среды организма. Многолетние изучения доказали эффективность применения пробиотиков (в том числе и лактобактерий) в различных клинических случаях.

Молочнокислые пробиотические бактерии широко применяются в медицине для профилактики и лечения острых и хронических заболеваний кишечника, дыхательных путей, для восстановления кишечной микрофлоры и стимуляции иммунитета. Принимать культуры пробиотиков можно как в виде таблеток и порошков, так и в натуральном виде (кефир, простокваша, ацидофильное молоко, йогурты и другие продукты молочной промышленности).

1) Какие условия необходимы для получения простокваши?
2) Откуда берётся энергия для жизнедеятельности молочнокислых бактерий?
3) Почему молочнокислой бактерии для получения такого же количества
энергии необходимо переработать больше веществ, чем обыкновенной
амёбе?

1) Почему отношения печёночного сосальщика и коровы нельзя назвать
конкуренцией?
2) Какой пример из текста иллюстрирует внутривидовую конкуренцию?
3) Какие виды паразитов получают преимущество в процессе эволюции?

Читайте также: