Какое свойство придает костной ткани

Строение и состав костей, их форма и функции — Областной институт повышения квалификации педагогических работников

Какое свойство придает костной ткани

 Галина Николаевна Сергушева, учитель биологии и химии МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 2 п. Николаевка»

Цель: изучить строение костей их химический состав и свойства.

Ход урока

  1. Организационный момент

  2. Опрос домашнего задания: работа по карточкам, устный опрос

1. Установите соответствие между типами соединения костей и примерами

Пример соединения костейТип соединения костей
А) Позвонки копчика1) неподвижное
Б) тазобедренный сустав2) подвижное
В) коленный сустав3) полуподвижное
Г) кости мозгового отдела черепа
Д) позвонки шейного отдела позвоночника
Е) локтевой сустав

2.

  1. Функции опорно-двигательной системы:

1. Защитная 2. Двигательная 3. Выделительная 4. Регуляторная

  1. В состав опорно-двигательной системы входят:

1. Кожа 2. Мышцы 3. Связки 4. Кости

  1. Суставная головка и суставная впадина покрыты _________________ хрящом, сам сустав находится в суставной _____________ и укреплен
    ________________________
  2. Подвижность сустава обеспечивается:

1. Формой суставной поверхности 2. Суставной жидкостью

3. Суставными связками 4. Суставной сумкой

3. Перечислите основные типы соединения костей

III. Изучение новой темы

1. Форма кости. О существовании костей в нашем теле знает каждый. Действует скелет и в сказках. 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.

Рассмотрите на слайде разные по форме кости. Попытайтесь самостоятельно классифицировать кости по форме. На основании полученных ответов в тетради заполняем таблицу:

Форма костей

Трубчатые длинныеКороткие трубчатыеПлоскиеВоздухоносныеСмешанные
ПримерыПлечевая, бедреннаяКости пясти, плюсны, фаланги пальцевКости мозгового отдела черепа, кости таза, ребра, грудинаНекоторые кости черепалобная, клиновидная, решетчатая, верхняя челюсть.Позвонки, кости основания черепа

Воздухоносные кости, имеют в теле полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом

Ненормальные (смешанные) кости, построены сложно, форма их разнообразна. Например, тело позвонка по форме (и по строению) относится к губчатым костям, дуга, отростки — к плоским.

Внимательно посмотрите на скелет — где в скелете расположены каждый из данных видов костей?

2. Строение кости. Изучите данные и сделайте вывод о прочности костной ткани «как строительного материала» скелета человека

МатериалПрочность на сжатиеПрочность на растяжение
Сталь552827
Фарфор25055
КОСТЬ170120
Гранит1455
Дуб59117
Бетон212

 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.

– Рассмотрите строение трубчатой кости и назовите основные части? (Диафиз– удлиненная средняя часть, эпифиз – два утолщенных конца). Учащиеся зарисовывают кость и подписывают основные части.

Давайте посмотрим, какие свойства придают кости неорганические вещества, а какие органические. Мы поместили  куриную кость в 10% раствор соляной кислоты. Итак, давайте проверим свойства кости. Она способна гнуться во все стороны.

?К какому же выводу подводят нас результаты эксперимента? Органические вещества сообщают кости упругость и эластичность.

Теперь давайте решим проблему, как удалить из кости органические вещества? Их можно сжечь. Верно, органика прекрасно горит. Кость обуглилась. Обугливание – верный признак того, что органические вещества сгорели. Кость твердая, но хрупкая. Крошится в руках.

К какому же выводу подводят нас результаты эксперимента? Неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость.

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.

Сделайте следующую запись в тетради:

Органические вещества придают кости_____

Неорганические вещества придают кости______________

Сочетание этих веществ обеспечивает______

Кость содержит 30% органических веществ (белки, углеводы), 60% минеральных веществ (кальций, магний, фосфаты) и 10 % воды.

Состав костной ткани человека меняется в течение всей жизни человека. Прочитайте текст учебника и ответьте на вопрос: у кого быстрее ломаются кости у детей или стариков? И почему? . (С возрастом увеличивается содержание в кости неорганических веществ и уменьшается содержание органических). Почему в вашем возрасте нужно постоянно следить за осанкой?

Внутреннее строение костей

Рассмотрите рисунки на слайдах и скажите, какое внутреннее строение имеют кости?
Кости покрыты плотной соединительной тканью – надкостницей. Она богата кровеносными сосудами и нервами. За счёт кровеносных сосудов происходит питание клеток кости.

Внутренний слой надкостницы состоит из клеток, которые растут, размножаются, что обеспечивает рост кости в толщину и ее регенерацию при переломах. Надкостница плотно примыкает к компактному веществу кости. Компактное вещество образовано костной тканью.

Кости взрослого человека в большинстве построены из пластинчатой костной ткани, которая образует остеоны, или гаверсовы системы. Они являются        структурной единицей кости.

Клетки кости – остеоциты и остеобласты – участвуют в построении костной ткани. Остеобласты – созидатели костной ткани, а остеоциты обеспечивают форму кости. . У каждой кости выделяют компактное (плотное) и губчатое вещество. Их количественное соотношение и распределение зависит от места кости в скелете и от ее функции.

Плотное (компактное) вещество особенно хорошо развито в тех костях и их частях, которые выполняют функции опоры и движения. Например, из компактного вещества построено тело длинных трубчатых костей. Костные пластинки имеют цилиндрическую форму и как бы вставлены одна в другую. Такое трубчатое строение компактного вещества придает костям большую прочность и легкость.

Губчатое вещество образовано множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям максимальной нагрузки. Им образованы утолщения головок длинных трубчатых костей, а также короткие плоские кости.

Губчатое вещество состоит из костных перемычек и балок, которые образуют многочисленные ячейки. А для чего же в губчатом веществе кости столько много ячеек? (Найдите ответ в учебнике) — в них находится красный костный мозг, являющийся органом кроветворения – в нем образуются клетки крови.

Полости длинных трубчатых костей взрослых людей заполнены желтым костным мозгом, в котором содержатся жировые клетки. Желтый костный мозг состоит из клеток соединительной ткани. Это клетки жировой и кроветворной соединительной ткани.

Желтый костный мозг играет роль резерва на случай, когда красный мозг не справляется с работой. Красный костный мозг с возрастом заменяется желтым костным мозгом

В течение жизни человека соотношение плотного и губчатого вещества кости меняется. Эти изменения зависят от образа жизни, который ведет человек, от его питания, состояния здоровья.  Количество плотного вещества у спортсменов значительно выше, чем у людей, ведущих сидячий образ жизни.

Кости могут расти в длину и толщину. В длину они растут за счет деления клеток хряща, расположенных на ее концах. За счет деления клеток  внутреннего слоя  надкостницы, кости растут в толщину и зарастают при переломах.

Несмотря на то, что рост кости в толщину осуществляется непрерывно за счёт надкостницы, кость взрослого человека не становится массивнее. Масса длинных трубчатых костей человека увеличивается незначительно, потому что стенки костномозговой полости содержат клетки, растворяющие кость.

Благодаря сложной и согласованной работе тех и других клеток достигается оптимальная прочность кости при наименьших массе и затрате материала.

IV. Закрепление

1. Подумайте, почему компактное вещество состоит из многочисленных трубочек с прочными стенками. Как это способствует прочности кости при наименьшем расходе материала и массы костного вещества? Почему корпус самолета делают из прочных дюралюминиевых трубчатых конструкций, а не из листового проката?

2. Объясните, почему искривления костей чаще бывают у детей, а переломы – у пожилых людей.

V. Домашнее задание §6

Источник: https://edu-eao.ru/stroenie-i-sostav-kostej-ih-forma-i-funktsii/

Конспект урока по биологии

Какое свойство придает костной ткани

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.

Задачи

1.Образовательная:

– сформировать у учащихся знания об особенностях химического состава, строения и свойств кости, обеспечивающих выполнение функций опорно-двигательной системы;

2. Развивающая:

– развивать умения анализировать, сравнивать, делать выводы, развивать логическое мышление;

3. Воспитательная:

– воспитывать чувство ответственности

за сохранение своего здоровья.

Оборудование: таблица «Скелет человека», презентация Power Point, микроскоп, микропрепарат «Красный костный мозг»

Ход урока:

I. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания. На прошлом уроке мы разобрали строение скелета. Но… Два ученика спорили. Один утверждал, что кость – сложный живой орган, а другой отрицал это.

Кто из них прав? Этот вопрос мы попытаемся решить в течение сегодняшнего урока. Прежде всего, мы вспомним строение скелета человека.

(Работа по карточкам в парах, выполняют первое задание: расставить цифры в соответствии с названием костей)

III. Изучение нового материала.

1. Форма костей

(Работа с текстом учебника. Стр.102. Прочитать текст, составить схему под руководством учителя, показать данные кости на таблице. ) – слайд 2

Распознать кости – слайд 3

Слайд 4. Почему трубчатые кости так называются?( Внутри тела кости имеется полость). Как вы думаете, данная полость заполнена ли каким-то веществом? (Желтый костный мозг- содержит жировые клетки и Красный костный мозг- кроветворный орган_ (Рассмотреть микропрепарат «Красный костный мозг» под микроскопом )

2. Химический состав кости.

Старославянское слово «кощь» («кошть») означает «сухой». От него произошло слово «кость». Задание. Изучите данные и сделайте вывод о прочности костной ткани «как строительного материала» скелета человека. – слайд 5

Материал

Прочность на сжатие

Прочность на растяжение

Сталь

552

827

Фарфор

250

55

КОСТЬ

170

120

Гранит

145

5

Дуб

59

117

Бетон

21

2

(В таблице приведены значения критических напряжений (отношение приложенной силы к площади поперечного сечения образца), при которых нарушается целостность различных материалов при испытаниях на сжатие и растяжение. Как это ни удивительно, но кость по прочности уступает только твёрдым сортам стали и оказывается гораздо прочнее ставших образцами прочности гранита и бетона. Чем же это объясняется?

Какой же запас прочности у наших костей? Средняя часть плечевой кости человека имеет площадь поперечного сечения около 3,3 см2.

Используя данные, приведённые в таблице, легко показать, что максимальный вес груза, который может удерживать эта кость, находясь в вертикальном положении и работая на сжатие, близок к 60 000 Н.

В то же время максимальная сила, которую может выдержать та же кость, если она работает на изгиб, а сила приложена к свободному концу кости перпендикулярно оси, близка к 5500 Н.) http://fiz.1september.ru/article.php?ID=200600616

Химический состав костей (беседа):

Какие вещества входят в состав кости? (органические, неорганические).

Выясним, какие свойства придают костям эти вещества.

Слайд 6

Если кость прокалить на огне, органические вещества сгорят. Кость почернеет и обуглится, но сохранит свою форму. Если к ней прикоснуться, она легко рассыплется на мелкие твердые частички. Неорганические вещества придают костям твердость.

Слайд 7 А если кость подержать некоторое время (от нескольких часов до суток) в 5-10%-ной соляной кислоте, она станет мягкой и гибкой. Кислота растворит минеральные соли, и в костях останутся только органические вещества, придающие им гибкость и упругость.

Как изменяется химический состав костей с возрастом?

Чтение учебника. Стр. 103, второй абзац.

-С возрастом увеличивается содержание в кости неорганических веществ и уменьшается содержание органических. Слайд 8

Почему у детей часто встречаются искривления костей, а у пожилых людей переломы?  – 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.

Слайд 9. Перед вами три кости, после проведения испытания на прочность и гибкость, вы должны определить, где какая кость: нормальная, лишенная органических веществ, лишенная неорганических веществ.

ФИЗМИНУТКА

3. Лабораторная работа “Микроскопическое строение кости” слайд 10

Цель работы: изучить микроскопическое строение кости

Ход работы

 1.Рассмотрите микроскопическое строение кости. Ответьте на вопросы.

        а) К какому типу ткани относится костная ткань? К соединительной

        б) Какие признаки характерны для данного типа ткани? Наличие хорошо развитого межклеточного вещества.

        в) Какими свойствами обладает межклеточное вещество костной ткани?- оно твердое, имеет пластинчатое строение, определяющего механические свойства ткани

2.  Рассмотрите строение кости, подпишите ее части на рисунке

1- надкостница; 2-кровеносные сосуды,3-концентрические цилиндры, образованные костными пластинками; 4-костно-мозговая полость; 5- костные клетки.

Костная ткань построена из костных клеток и межклеточного вещества и имеет у человека пластинчатое строение

Слайд – 12,13, 14 (работа с учебником)

У каждой кости выделяют компактное (плотное) и губчатое вещество. 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.

Губчатое вещество образовано множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям наибольшей нагрузки

Макроскопическое строение кости

Тело длинных трубчатых костей построено из компактного вещества. В эпифизах костей между пластинками губчатого вещества находится красный костный мозг. В нем образуются клетки крови. 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.

Вывод. Какие особенности строения обуславливают эти свойства?

ВЫВОД: «костная ткань состоит из костных клеток, концентрически расположенных рядов пластинок межклеточного вещества и каналов, через которые проходят кровеносные сосуды; кости состоят из неорганических и органических веществ: неорганические вещества придают костям твёрдость, а органические придают им гибкость и упругость»)

4. Рост кости. У молодого петуха удалили часть бедренной кости, оставив надкостницу. Через некоторое время кость у петуха восстановилась. Что доказывает этот опыт?

Ответ: кость растет за счет деления клеток надкостницы.

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.

6. Типы соединения костей. (слайд 15)

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.

Полуподвижные соединения имеются между телами позвонков позвоночного столба, между берцовыми костями голени. Небольшая подвижность этих соединений достигается при помощи хрящевых пластинок и упругих связок.

Подвижные соединения костей – суставы. Суставы позволяют человеку производить различные движения

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.

IV. Закрепление изученного материала.

Кроссворд

V. Рефлексия.На слайде записаны фразы:

  • сегодня я узнал…
  • было трудно…
  • я понял, что…
  • я научился…
  • я смог…
  • было интересно узнать, что…
  • меня удивило…
  • мне захотелось…

VI. Домашнее задание: стр. 100-105,

Источники информации:

– http://nsportal.ru/shkola/biologiya/library/2012/09/28/urok-stroenie-sostav-i-svoystva-kostey-rost-kostey-tipy (Зеленова Е.В.)

1. Укрепление сустава снаружи и внутри

2. Соединения костей крыши и лицевого отдела черепа

3. Вещества, накапливающиеся в костях у пожилых людей, в результате чего они становятся хрупкими и ломкими

4. Наружное покрытие кости

5. Форма костных пластинок

6. Сумка, в которую заключен сустав

7. Концевые утолщения длинных трубчатых костей

8. Прерывные соединения со щелью между соединяющимися костями, позволяющие человеку производить различные движения

9. Костный мозг, в котором содержатся жировые клетки

10. Свойства кости при наличии органических веществ у детей

11. Вещества, преобладающие в молодом возрасте за счет которых кости более упругие

12. Присутствие в костях минеральных веществ придает ей…

13. Свойство живой кости, придающее ей при сочетании органических и неорганических веществ

14. Костный мозг, в котором образуются клетки крови

15. Особый тип соединительной ткани, из которой состоят кости человека

16. Вещество хорошо развитое в тех костях, которое выполняет функции опоры и движения

17. Компактное вещество кости

18. Вещество, образованное множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям наибольшей нагрузки

19. Жидкость, уменьшающая трение в суставах и действует как смазка

20. Тонкая оболочка, прочно сросшаяся костью, богатая нервами и сосудами, которые проникают в глубь кости через отверстия

Источник: https://infourok.ru/konspekt-uroka-po-biologii-stroenie-kostey-1457524.html

Свойства, состав, строение и рост костей

Какое свойство придает костной ткани

Состав и свойства костей. Основные свойства ткани скелета — твердость и эластичность. Твердость кости зависит от минеральных веществ — солей кальция (2/3), а эластичность — от органических веществ — оссеина и оссеомукоида (1/з).

Строение костей. С наружной поверхности кость покрыта соединительнотканой оболочкой — надкостницей, более толстой у детей, чем у взрослых. Ею не покрыты только суставные концы костей. Надкостница богата кровеносными сосудами и нервами.

К надкостнице прикрепляются мышцы и связки. Она смягчает толчки, но более чувствительна к боли, чем сама кость, в силу лучшей иннервации, а поэтому все заболевания, связанные с повреждением надкостницы.

Глубже надкостницы лежит плотное вещество кости. Под ним находится губчатое вещество, а еще глубже у длинных костей имеется полость. Такие кости называют трубчатыми.

Плотный слой кости имеет пластинчатое строение, напоминающее систему вставленных друг в друга цилиндров. Такое строение обусловливает крепость и легкость костей. В средней части плотного слоя имеется масса каналов продольного направления.

В них располагаются кровеносные сосуды, питающие кость. У детей количество таких каналов больше, чем у взрослых, и они больше в диаметре.

Губчатое вещество костей, заполненное красным костным мозгом, состоит из множества костных перекладин, располагающихся по направлению тяги прикрепляющих мышц. Костная ткань детей содержит меньше плотных веществ, а больше воды, что при прочности надкостницы придает костям мягкость и эластичность.

У новорожденных костномозговой канал заполнен красным костным мозгом, который в процессе роста замещается желтым костным мозгом, состоящим в основном из жировой ткани. С 15 лет красный костный мозг остается только в эпифизах и некоторых плоских костях (грудинная, тела позвонков, крылья подвздошных костей).

Перестройка костей у детей происходит очень быстро и энергично. К 12 годам кость в основном похожа на кость взрослого, но она еще растет и совершенствуется. При этом элементами роста являются участки хрящевой ткани в концевых отделах костей, называемые зонами роста. Они обеспечивают удлинение костей.

За период роста в костях ребенка количество воды уменьшается, а количество минеральных веществ увеличивается. При этом несколько уменьшается количество органических веществ.

Типы мышечной ткани: поперечнополосатые и гладкие

Поперечнополосатые – это широкие (мышцы спини, груди, живота); длинные конечностей); короткие (около позвоночника) и другие скелетные мышцы.

Их деятельность подчинена воле и сознанию человека. Поэтому их еще называют произвольными.

Гладкие мышцы находятся но внутренних органахэ Они сокращаются медленно, без участия воли и сознания человека поэтому называются непрофильными

Химическое строение мышц.Они состоят из белков, жиров и некоторого количества неорганических веществ — солей. В них содержится глюкоза, гликоген, вода – 70-80%.

Питание мышечных волокон осуществляется кровью, притекающей к ним по мельчайшим кровеносным сосудам, проникающим в межмышечные пространства и пространства между волокнами мышцы. Кровь доставляет мышцам не только необходимые питательные вещества, но и кислород для окислительно-восстановительных процессов в период мышечной деятельности.

В период работы мышц в их волокнах протекают биохимические процессы, в результате которых образуется молочная кислота. Она удаляется из организма во время отдыха и потребления кислорода.

Анатомическое строение мышц. Каждая мышца как орган движения имеет активную и пассивную части. При этом активной частью является мышечное брюшко, а пассивной — сухожилие.

Длинные волокна мышечного брюшка чаще всего бывают параллельными основной оси мышцы. При сокращении они обеспечивают большой размах движений

Короткие мышечные волокна чаще всего располагаются под углом к длинной оси мышцы, благодаря своей многочисленности они развивают большую силу в момент сокращения. У мышечных волокон может быть одно (одноперистая) или два (двуперистая) сухожилия.

Форма и величина мышц зависит не только от строения, но и от местонахождения их и выполняемой работы. Например, длинные мышцы располагаются там, где необходим большой размах движений (например, мышцы конечностей).

Короткие мышцы расположены там, где размах движений незначителен, но преодолевается большое сопротивление, например межпозвонковые мышцы. Широкие и плоские мышцы нужны там, где небольшая подвижность, но требуется укрепление стенки туловища. За счет широких мышц образована стенка грудной клетки.

Имеются мышцы, которые располагаются вокруг отверстий, ведущих в полости; они называются круговыми мышцами (например, круговая мышца рта, глаза). Мышцы, закрывающие выход из прямой кишки, мочевого пузыря и других органов, получили название сфинктеров или сжимателей.

Каждая мышца или группа мышц покрыта соединительнотканной оболочкой разнообразной плотности, носящей название фасции. Особенно мощная фасция у мышц бедра. Она придает им упругость.

Функции мышц. Основное функциональное свойство мышечной ткани — сократимость осуществляется под влиянием нервного возбуждения. При этом волокна, становясь короче и толще, приводят мышцу в движение.

Скелетные мышцы делят на сгибатели и разгибатели, а по отношению к функции сгибания и разгибания они выступают как противодействующие, или антагонисты.

Мышцы детей более короткие по сравнению с мышцами взрослых, имеют меньший диаметр сечения, ярче по окраске.

Особенности функций мышц — в меньшей силе сокращения и небольшом объеме совершаемых движений.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/1_127289_svoystva-sostav-stroenie-i-rost-kostey.html

Лечение Костей
Добавить комментарий