velikol.ru
1

Тема урока: Энергетические возможности клетки. Аэробное и анаэробное дыхание.

Обучающая цель: сформировать знания о трёх этапах энергетического обмена на примере
углеводного обмена; дать характеристику реакциям подготовительного обмена, гликолиза,
«клеточного дыхания»; показать практическую значимость в жизни органического мира и
человека энергетического обмена; загадки и тайны энергетического обмена – «свечение» и
«энергетический вампиризм»

Развивающая цель: научить сравнивать этапы энергетического обмена и выявлять их сходства и различия; кратко отвечать на вопросы, обсуждать задачу, опираясь на полученные знания и личный опыт, делать выводы, использовать дополнительные источники информации, анализировать и структурировать имеющиеся знания, работать с опорным конспектом, использовать навык работы с компьютером

Воспитательная направленность урока: уметь сотрудничать в группе (паре), внимательно слушать выступление товарищей, радоваться успехам своих «коллег»; развитие информационной и коммуникативной компетентности

Тип урока: комбинированный

Продолжительность: 45 минут

Оборудование: презентация

Структура урока:

  1. орг. момент – 1-2 минуты

  2. опрос – 10 минут

  3. Домашнее задание – 1-2 минуты

  4. Изучение нового материала – 21 минута

  5. Закрепление – 10 минут




содержание

1. Орг. момент

Приветствие и отметка отсутствующих

2. Опрос

Фронтальный опрос + СЛАЙД 2, 3

Задание – найти соответствие и заполнить в тексте пробелы

3. Домашнее задание.

Запись на доске и в дневниках

§2.9

4. Изучение нового материала

Вступительное слово учителя

«Согласно закону сохранения энергии, энергия не возникает и не исчезает бесследно, а только переходит из одного вида в другой»

«Мы продолжаем изучать тему «Обмен веществ и энергии». Сегодня
рассмотрим вопрос «Энергетический обмен». Ребята, при подготовке к уроку у меня возникли некоторые сомнения в отношении двух вопросов: а) может ли энергетический обмен в жизни человека иметь
практическое значение? б) говоря об энергетическом обмене, его называют «клеточное
дыхание». Правильно ли это?

^ Работа со схемой «Способы получения энергии» + СЛАЙД 4

Энергия




Фотосинтез хемосинтез Окисление органических веществ




Брожение дыхание




Кислородное Бескислородное

Рассказ учителя

Всем живым клеткам постоянно нужна энергия, необходимая для протекания в них биологических и химических реакций. Одни организмы для этих реакций используют энергию солнечного света (при фотосинтезе), другие – энергию химических связей органических веществ, поступающих с пищей. Извлечение энергии из пищевых веществ осуществляется в клетке путем их расщепления и окисления кислородом, поступающим в процессе дыхания. Поэтому этот процесс называют биологическим окислением, или клеточным дыханием.

Биологическое окисление с участием кислорода называют аэробным, без кислорода – анаэробным. Процесс биологического окисления идет многоступенчато. При этом в клетке происходит накопление энергии в виде молекул АТФ и других органических соединений.

Источником энергии для всех видов активности служит химическая энергия органических молекул, запасенная в связях между их атомами. При разрыве связей эта энергия высвобождается, при этом она аккумулируется в форме АТФ и в этой форме используется затем для выполнения различной работы в клетке.

Работа с таблицей + СЛАЙД 5-8

^ ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА

этап

характеристика

Описание результатов

Подготовительный этап

Молекулы сложных органических соединений расщепляются под действием ферментов на более мелкие:

Белки - на аминокислоты

Углеводы – на моносахариды

Жиры - глицерин и жирные кислоты

Небольшое количество энергии рассеивается в виде тепла

Бескислородный (гликолиз)

Дальнейшее расщепление молекул (при участии ферментов) до более простых соединений.

C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ = 2C3H6O3 + 2АТФ + 2Н2О (пировиноградная к-та)

У дрожжевых грибов – брожение

C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ = 2C2Н5ОН + 2АТФ + 2Н2О + 2СО2


При расщеплении глюкозы 60% выделившейся энергии превращается в тепло; 40% идет на синтез 2 молекул АТФ, эта часть энергии запасается

Кислородный этап

(протекает в митохондриях: необходимое условие – целостность митохондриальных мембран)

При доступе кислорода образовавшиеся на втором этапе вещества разрушаются до конечных продуктов – CO2 и Н2О.

2C3H6O3 + 6O2 + 36H3PO4+ 36АДФ = 6 СО2 + 42 Н2О + 36 АТФ

При окислении двух молекул молочной кислоты образуется 36 молекул АТФ

Суммарное уравнение:

C6H12O6 + 38H3PO4 + 6O2 + 38АДФ = 38АТФ + 44Н2О + 6СО2

^ Проводим сравнение 1 и 2 этапа!

а) сходство – образуется АТФ под действием ферментов,
используется каталитическая реакция, углеводы.

б) различия

используется глюкоза – молочная кислота

2 АТФ - 36 АТФ

80 кдж - 144 кдж

бескислородный процесс – кислородное окисление

протекает в цитоплазме – в митохондриях

имеет практическое значение (брожением) – видоизменяющаяся энергия.

5. Закрепление.

Фронтальная работа

Установите последовательность этапов энергетического обмена.
А)расщепление биополимеров до мономеров
Б)поступление органических веществ в клетку
В)окисление молочной кислоты до углекислого газа и воды
Г) расщепление глюкозы до молочной кислоты
Д)синтез двух молекул АТФ
Е)синтез 36 молекул АТФ
^ Модельный ответ: Б А Г Д В Е

Задания познавательной, практической направленности.
1. Почему под действием молочнокислых бактерий молоко и квашенная капуста приобретают кислый вкус?
2. У трёх зайцев, обладающих разной скоростью бега, наблюдается различная скорость окисления глюкозы и образования АТФ в мышцах. Объясните, как предположительно будет действовать естественный отбор среди этих животных (при равенстве остальных признаков у них).
3. При беге на дистанцию 100 метров вам стало жарко и участилось дыхание, но не сразу, а только после 50 метров пробега. Почему?
4. Почему молекулы АТФ можно назвать живыми аккумуляторами, т.е. накопителями энергии?
5. Почему при разрушении митохондрий в клетке будет наблюдаться снижение уровня активности, а затем и приостановка жизнедеятельности клетки?
6. Большинство клеток в процессе биологического окисления (дыхания) используют в первую очередь углеводы. Клетки головного мозга вообще не способны использовать в процессе дыхания ничего, кроме глюкозы. Почему?
7. Быстрый бег на короткие дистанции вызывает отдышку. Почему?
8. Накопление большого количества молочной кислоты в мышцах тормозит их сокращение и вызывает быстрое утомление. Кроме того, при бескислородном расщеплении расходуется много глюкозы, АТФ образуется мало. Объясните, что происходит с человеком у которого слабое сердце, если во время бега или иной физической нагрузки из-за недостаточного обеспечения мышц кислородом, в них будет преобладать бескислородное расщепление глюкозы?
9. Что бы вы предложили марафонцу (бегун на длинные дистанции) для поддержания сил – горячий сладкий чай или кусок мяса? Объясните.
10. У человека со слабым нетренированным сердцем, кислорода, доставляемого к мышцам во время бега, хватает лишь на окисление половины молочной кислоты. Объясните, к чему это приведёт.
11. Правильно ли будет, если, говоря о «клеточном дыхании», данный термин заменить на газообмен? Ответ обоснуйте.
12. Для движения животным и человеку необходима энергия. В результате каких процессов жизнедеятельности организма в клетках выделяется энергия, необходимая для движения?