Біологія 10 клас - розробки уроків - Євсеєв Р.С., Задорожний К.М. 2018
Обмін речовин і перетворення енергії
ОБМІН РЕЧОВИН ТА ЕНЕРГІЇ - ОСНОВА ФУНКЦІОНУВАННЯ БІОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ
Цілі уроку:
• освітня: сформувати знання про пластичний та енергетичний обмін у клітині, з'ясувати їхній взаємозв'язок та порівняти їх основні шляхи;
• розвивальна: розвивати навички наукового мислення, вміння аналізувати інформацію та знаходити зв'язки між ефективністю біологічних процесів і умовами їх перебігу;
• виховна: виховувати розуміння єдності всіх біологічних процесів у живих організмах і важливості цих процесів для існування життя.
Обладнання і матеріали: схеми, що ілюструють процеси пластичного та енергетичного обміну.
Базові поняття і терміни: обмін речовин, метаболізм, пластичний обмін, енергетичний обмін, автотрофи, гетеротрофи.
Тип уроку: засвоєння нових знань.
Ключові компетентності: спілкування державною мовою; наукове розуміння природи; уміння аналізувати, формулювати висновки; знання та розуміння фундаментальних принципів біології.
Хід уроку
І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП
ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ І МОТИВАЦІЯ ДІЯЛЬНОСТІ УЧНІВ
Питання для бесіди
1. Що таке обмін речовин (метаболізм)?
2. З яких двох протилежних процесів він складається?
3. Що таке енергетичний обмін?
4. Які стадії енергетичного обміну вам відомі?
5. Яке значення, на вашу думку, має обмін речовин та енергії в живих організмах?
ІІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
Розповідь учителя з елементами бесіди
Обмін речовин, або метаболізм, складається з двох взаємно протилежних процесів:
• анаболізму (асиміляції, пластичного обміну) — сукупності реакцій біосинтезу високомолекулярних речовин (білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів і ліпідів) з низькомолекулярних; потребує витрат енергії;
• катаболізму (дисиміляції, енергетичного обміну) — сукупності реакцій ферментативного розщеплення складних речовин до низькомолекулярних продуктів; супроводжується вивільненням енергії.
Основним джерелом енергії для живих організмів є сонячне світло (прямо чи опосередковано) організми, що здатні синтезувати органічні речовини з неорганічних, є автотрофами. Одні з них використовують для цих процесів енергію світла — це фототрофи (зелені рослини, ціанобактерії, деякі одноклітинні тварини та бактерії). Інші автотрофи для синтезу органічних сполук із неорганічних використовують енергію, яка звільняється під час хімічних реакцій. Це хемотрофи.
Гриби, більшість тварин і бактерій належать до гетеротрофів. Для них джерелом енергії є органічні сполуки, синтезовані іншими організмами, які вони одержують з їжею (живі організми, їхні рештки або продукти життєдіяльності).
Енергетичний обмін складається з трьох послідовних етапів: підготовчого, безкисневого і кисневого.
|
Етап |
Місце |
Процеси |
|
Підготовчий |
Шлунковий тракт, у цитоплазмі клітин |
Складні органічні сполуки розщеплюються на прості під дією травних ферментів: • білки → амінокислоти; • полісахариди → дисахариди → моносахариди; • жири → гліцерин + жирні кислоти; • нуклеїнові кислоти → нуклеотиди → нітратні основи + моносахариди + H3PO4 Енергія розсіюється у вигляді тепла |
|
Безкисневий (анаеробний, гліколіз, неповне розщеплення) |
На внутрішніх мембранах клітини |
Гліколіз:
Спиртове бродіння:
|
|
Кисневий (аеробний, тканинне дихання) |
У матриксі мітохондрій |
Цикл Кребса (цикл трикарбонових кислот): ступінчасте перетворення піровиноградної кислоти, під час якого утворюються молекули АТФ:
|
Сумарне рівняння енергетичного обміну:
|
||
Завершується енергетичний обмін виведенням кінцевих продуктів з організму.
Загальні закономірності обміну речовин є такими:
• надходження поживних речовин, вітамінів, мінеральних речовин, води до організму в складі продуктів харчування;
• перетворення поживних речовин у травному тракті до більш простих сполук, що здатні всмоктуватися епітелієм слизової оболонки шлунка та кишечнику;
• транспорт простих сполук кров’ю та лімфою, надходження їх крізь мембрани судин до органів і тканин;
• внутрішньоклітинний метаболізм (проміжний обмін);
• виділення з організму кінцевих продуктів обміну речовин через нирки, легені, шкіру, кишечник.
Таким чином, енергетичний і пластичний обміни тісно пов’язані між собою потоками речовин та енергії.
IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ, СИСТЕМАТИЗАЦІЯ Й КОНТРОЛЬ ЗНАНЬ І ВМІНЬ УЧНІВ
1. Поясніть, яке значення для живих організмів має метаболізм і з яких процесів він складається
2. Що відбуватиметься з організмом за переважання процесів асиміляції? За переважання процесів дисиміляції?
3. На які групи відносно джерел речовини та енергії поділяються живі організми? Наведіть приклади для кожної з груп.
4. Охарактеризуйте етапи енергетичного обміну.
5. Доведіть тісний взаємний зв’язок енергетичного та пластичного обміну.
V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Опрацювати відповідний параграф підручника.