Урок в 10 классе по курсу
«Общая биология».
Подготовила учитель биологии
МБОУ «СОШ №43 им. Г.К. Жукова» г. Курска
Холодова Е.Н.
Источник энергии на Земле - Солнце
Солнечная энергия
Фотосинтез
Белки
Энергия
органических
веществ
Жиры
Углеводы
Метаболизм
обмен
Единым и универсальным источником энергии в клетке является АТФ (аденозинтрифосфорная кислота),которая образуется в результате окисления органических веществ.
АТФ + Н 2 О = АДФ + Н 3 РО 4 + энергия
АДФ + Н 3 РО 4 + энергия = АТФ + Н 2 О
реакция ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ
т.е. присоединения одного остатка фосфорной кислоты к молекуле АДФ (аденозиндифосфата).
«Рост, размножение, подвижность, возбудимость, способность реагировать на изменение внешней среды- все эти свойства живого в конечном счете неразрывно связаны с определенными химическими превращениями , без которых ни одно из этих проявлений жизнедеятельности не могло бы существовать»
В.А. Энгельгардт
Что такое энергетический обмен или катаболизм?
КАТАБОЛИЗМ – это совокупность реакций ферментативного расщепления сложных органических соединений, сопровождающихся выделением энергии.
ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА
Характеристика этапов энергетического обмена.
Химические реакции
I этап - Подготовительный в пищеварительной системе.
Выход энергии
II этап (анаэробный) – Гликолиз. Идет без О 2 в цитоплазме клетки
Образование АТФ
III этап (аэробный) – Кислородное расщепление.
Идет в присутствии О 2 в митохондриях (клеточное дыхание).
Итоговое суммарное уравнение:
1 ЭТАП- подготовительный
Где происходит?
В лизосомах и пищеварительном тракте.
Что происходит в пищеварительной системе?
Расщепление полимеров до мономеров.
Белки аминокислоты
Жиры глицерин + ВЖК
Углеводы глюкоза
Что происходит с энергией при расщеплении всех этих веществ?
2 ЭТАП- бескислородное окисление или гликолиз .
Где происходит?
В цитоплазме клеток, без кислорода.
Гликолиз – процесс расщепления углеводов в отсутствии кислорода под действием ферментов.
ферментативных реакций
окисляется.
С 6 Н 12 О 6 + 2 Н 3 РО 4 +2 АДФ = 2 С 3 Н 4 О 3 + 2 АТФ +2 Н 2 О
глюкоза фосфорная ПВК вода
кислота
Итог: энергия в виде 2 молекул АТФ .
Спиртовое брожение.
некоторых дрожжевых
клетках вместо гликолиза.
и образуется? На спиртовом брожении
основано приготовление
вина, пива, кваса. Тесто,
замешанное на дрожжах,
даёт пористый, вкусный хлеб.
С 6 Н 12 О 6 + 2Н 3 РО 4 +2АДФ = 2С 2 Н 5 О H + 2CO 2 + АТФ +2 Н 2 O
глюкоза фосфорная этиловый вода
кислота спирт
Молочно - кислое брожение.
животных, в некоторых
видах бактерий и грибов.
молочная кислота. Лежит в
основе приготовления
кислого молока, простокваши,
кефира и др. молочнокислых
продуктов питания.
рассеивается в виде тепла в
окружающую среду .
Кислородное расщепление (аэробное дыхание или гидролиз ).
Что происходит? Дальнейшее окисление продуктов
гликолиза до СО2 и Н2О с помощью
окислителя О2 и ферментов и дает
много энергии в виде АТФ.
Где происходит? Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и ее внутренними мембранами.
Этапы кислородного окисления:
а) цикл Кребса
б) окислительное фосфорилирование
Цикл Кребса – циклический ферментативный процесс полного окисления органических веществ, образовавшихся в процессе гликолиза до углекислого газа, воды и энергии запасаемой в молекулах АТФ.
Ханс Адольф Кребс (1900-1981г.г.)
Ацетил-КоА 2С
Лимонная
кислота 6С
Яблочная
кислота 4С
Глутаровая
кислота 5С
Фумаровая
кислота 4С
Янтарная кислота 4С
Процесс кислородного расщепления молочной выражается уравнением:
2 С 3 Н 6 О 3 + 6 О 2 + 36 АДФ + 36 Н 3 РО 4 =
6 СО 2 + 42 Н 2 О + 36 АТФ
Энергия в виде 36 молекул АТФ(более 60% энергии).
Подумай и ответь
1.Почему при разрушении митохондрий в клетке будет наблюдаться снижение уровня активности, а затем приостановка жизнедеятельности клетки?
2. Сколько всего молекул АТФ образуется в результате энергетического обмена?
Просуммировав это уравнение с уравнением гликолиза получим итоговое уравнение:
С 6 Н 12 О 6 + 2 АДФ + 2 Н 3 РО 4 = 2 С 3 Н 6 О 3 + 2 АТФ + 2 Н 2 О
2 С 3 Н 6 О 3 + 6 О 2 + 36 АДФ + 36 Н 3 РО 4 = 6 СО 2 + 36 АТФ + 42 Н 2 О
____________________________________________________________________________________
С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 + 38 АДФ + 38 Н 3 РО 4 = 6 СО 2 + 38 АТФ + 44 Н 2 О
С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 = 6 СО 2 + 38 АТФ
ИТОГ: Энергия в виде 38 АТФ
ВЫВОД:
В организме всех живых существ ежедневно, ежечасно, ежесекундно происходит процесс катаболизма . Любое нарушение этого процесса может привести к непоправимым последствиям! И чтобы этот процесс не нарушился необходимо: …
необходим чистый воздух, т.е. кислород.
необходимы питательные вещества.
необходимы биологические катализаторы,
т.е ферменты.
необходимы биологические активаторы,
т.е. витамины.
1 . Постоянно проветривать помещение,
больше гулять на свежем воздухе.
2. Употреблять полноценную пищу, богатую белками, углеводами, жирами.
3. Не исключать из рациона питания молочно -кислые продукты.
4. Не забывать о витаминах.
Продолжите предложения.
Наш урок подошёл к концу, и я хочу сказать:
- для меня было открытием то, что...
- сегодня на уроке мне удалось (не удалось)...
Домашнее задание:
Параграф 22,
? Как взаимосвязаны анаболизм и катаболизм в едином процессе обмена веществ?
Задачи (приложение 2).
Решение задач .
Задача 1. В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному (кислородному) расщеплению подверглось только 2 моль. Определите:
а) сколько молей молочной кислоты и углекислого газа при этом образовано;
б) сколько молей АТФ при этом синтезировано;
в) сколько энергии и в какой форме аккумулировано в этих молекулах АТФ;
г) Сколько молей кислорода израсходовано на окисление образовавшейся при этом молочной кислоты.
Метаболизм
Метаболизм (обмен
веществ и энергии)
Анаболизм (ассимиляция,
пластический обмен,
синтез органических
веществ)
Катаболизм
(диссимиляция,
энергетический обмен,
распад органических
веществ)
С затратой энергии
синтезируются углеводы,
белки, жиры. ДНК, РНК,
АТФ
С освобождением
энергии, распадаются орг.
вещества, конечные
продукты: CO2, H2O, АТФ
Данная презентация позволяет в доступной форме разобрать с учащимися сложный материал. Всё что необходимо запомнить учащиеся по ходу урока фиксируют в таблице. Для закрепления материала предлагается игра с карточками и работа с текстами.
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
УРОК на тему: «Энергетический обмен». учитель высшей категории Бичель Я.С. ГБОУ СОШ № 456 Санкт – Петербург Колпинский район
Повторение пройденной темы.
ТЕСТ ПО ТЕМЕ ФОТОСИНТЕЗ В каких органоидах клетки осуществляется процесс фотосинтеза?
При расщеплении какого соединения выделяется свободный кислород при фотосинтезе?
Как называется процесс разложения воды под действием света?
В какую фазу фотосинтеза образуются АТФ и НАДФ-Н
Образование каких веществ является результатом темновой фазы фотосинтеза?
«Рост, размножение, подвижность, возбудимость, способность реагировать на изменение внешней среды- все эти свойства живого в конечном счете неразрывно связаны с определенными химическими превращениями, без которых ни одно из этих проявлений жизнедеятельности не могло бы существовать» В.А. Энгельгардт
Энергетический обмен- КАТАБОЛИЗМ
Задачи: Сформировать знания о трех этапах энергетического обмена на примере углеводного обмена. Дать характеристику реакциям энергетического обмена. Уметь из сложного материала классифицировать и обобщить материал по этапам, видам и по месту их протекания.
Вспомните вещество, связанное со всеми выписанными словами, определите его роль в клетке? Аденин, рибоза, энергия, 3 остатка фосфорной кислоты, митохондрия, аккумулятор, макроэргическая связь.
Единым и универсальным источником энергии в клетке является АТФ (аденозинтрифосфорная кислота),которая образуется в результате окисления органических веществ.
Что такое катаболизм? КАТАБОЛИЗМ – это совокупность реакций расщепления высокомолекулярных соединений с выделением энергии.
Этапы катаболизма Где происходит Виды Что образуется Итог Итог: Заполни таблицу
Этапы катаболизма углеводов: а) подготовительный б) бескислородный в) кислородный
1 ЭТАП- подготовительный Где происходит? В лизосомах и пищеварительном тракте.
ЧТО ОБРАЗУЕТСЯ? Расщепление полимеров до мономеров. НАПРИМЕР: Белки аминокислоты Жиры глицерин, ВЖК Углеводы глюкоза Что происходит при расщеплении всех этих веществ?
Энергия рассеивается в виде тепла Итог:
2 ЭТАП- бескислородное окисление или гликолиз. Где происходит? В цитоплазме клеток, без кислорода.
Где: В митохондриях. Виды расщепления Гликолиз Спиртовое брожение Молочно-кислое брожение Глюкозы
Гликолиз – процесс расщепления углеводов в отсутствии кислорода под действием ферментов.
Где происходит? В клетках животных Что происходит? С 6 Н 12 О 6 +2Н 3 РО 4 глюкоза фосфорная к-та +2АДФ = 2С 3 Н 4 О 3 + 2АТФ +2Н 2 О ПВК вода Глюкоза с помощью 9 ферментативных реакций окисляется. Итог: э нергия в виде 2 молекул АТФ а) Гликолиз
Где происходит? В растительных и некоторых дрожжевых клетках. Что образуется? 2С 3 Н 4 О 3= 2С 2 Н 5 ОН+2СО 2 +2АТФ ПВК этиловый углекислый спирт газ б) Спиртовое брожение
Где происходит? В животных клетках, в некоторых бактериях. Что образуется? При недостатке кислорода – молочная кислота. ИТОГ: 40% энергии запасается в АТФ, 60% рассеивается в виде тепла в окружающую среду. в) Молочно-кислое брожение
3 ЭТАП- кислородное (аэробное) расщепление. Где происходит?
Внутриклеточное дыхание - полное (до углекислого газа и воды) окисление органических веществ, которое идёт в присутствии внешнего окислителя кислорода и даёт много энергии в виде АТФ.
Этапы кислородного окисления: а) цикл Кребса б) окислительное фосфорилирование
Цикл Кребса – циклический ферментативный процесс полного окисления активированной уксусной кислоты до углекислого газа и воды.
ПВК 3С Ацетил-КоА 2С Лимонная кислота 6С Глутаровая кислота 5С Янтарная кислота 4С Фумаровая кислота 4С Яблочная кислота 4С ЩУК 4С СО 2 2Н СО 2 СО 2 2 Н 2 Н 2 Н 2 Н АТФ
б) окислительное фосфорилирование Итог: 2С 3 Н 4 О 3 + 6 О 2 + 36АДФ + 36 Н3РО4= 36АТФ + 6 СО 2 + 42 Н 2 О энергия в виде 36 молекул (более 60% энергии) АТФ, .
Подумай и ответь Почему при разрушении митохондрий в клетке будет наблюдаться снижение уровня активности, а затем приостановка жизнедеятельности клетки? Сколько всего молекул АТФ образуется в результате энергетического обмена?
ИТОГ Энергия в виде 38 АТФ Суммарное уравнение: С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 = = 6 СО 2 + 6 Н 2 О + 38 АТФ
ВЫВОД: В организме всех живых существ ежедневно, ежечасно, ежесекундно происходит процесс катаболизма. Любое нарушение этого процесса может привести к непоправимым последствиям! И чтобы этот процесс не нарушился необходимо: …
Для образования энергии необходим чистый воздух, т.е. кислород. 2. Для образования энергии необходимы питательные вещества. 3. Для образования энергии необходимы биологические катализаторы, т.е ферменты. 4. Для образования энергии необходимы биологические активаторы, т.е. витамины
Значение дыхания В результате окисления сохраняется равновесие между синтезом органики и её распадом. СО 2 используется для образования карбонатов, накапливается в осадочных породах, для процесса фотосинтеза. Сохраняется равновесие между кислородом и углекислым газом в атмосфере
Рекомендации: 1.Постоянно проветривать помещение, больше гулять на свежем воздухе. 2.Употреблять полноценную пищу, богатую белками, углеводами, жирами. 3.Не исключать из рациона питания молочно-кислые продукты. 4.Не забывать о витаминах.
Домашнее задание: Параграф 11-12 , вопрос 4 таблица, сравнить два процесса окисление и горение.
Основные превращения при гликолизе (бескислородный этап) Осуществляется в гиалоплазме, с мембранами не связан; в нём участвуют ферменты; расщеплению подвергается глюкоза. Осуществляется в гиалоплазме, с мембранами не связан; в нём участвуют ферменты; расщеплению подвергается глюкоза. C 6 H 12 O 6 C 3 H 6 O 3 +Q C 6 H 12 O 6 C 3 H 6 O 3 +Q 60% теплота 60% теплота 40% на синтез 40% на синтез 2 АТФ 2 АТФ
Основные превращения при спиртовом брожении В клетках растительного организма бескислородный этап протекает в форме спиртового брожения. В клетках растительного организма бескислородный этап протекает в форме спиртового брожения. C 6 H 12 O 6 C 2 H 5 OH+ CO 2+2АТФ C 6 H 12 O 6 C 2 H 5 OH+ CO 2+2АТФ
Кислородный этап энергетического обмена (аэробное дыхание или гидролиз) Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и внутренней мембраной, в нём участвуют ферменты, расщеплению подвергается молочная кислота. Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и внутренней мембраной, в нём участвуют ферменты, расщеплению подвергается молочная кислота. C 3 H 6 O 3 +3H 2 O 3CO 2 + 6H 2 O C 3 H 6 O 3 +3H 2 O 3CO 2 + 6H 2 O
Брожение – это процесс: Брожение – это процесс: А) Расщепления органических веществ в анаэробных условиях; А) Расщепления органических веществ в анаэробных условиях; Б) окисление глюкозы; Б) окисление глюкозы; В) синтез АТФ в митохондриях; В) синтез АТФ в митохондриях; Г) превращение глюкозы в гликоген; Г) превращение глюкозы в гликоген;
Помада – это часто используемый косметический продукт во всем мире, она является важным составляющим женской косметички. Однако многие даже не догадываются, из чего ее делают. Давайте прямо сейчас узнаем, из чего все-таки состоит помада.Помаду рассматрива
При отсутствии своевременного лечения поврежденного зуба, процесс разрушения коронки может дойти до такого состояния, что восстановить зуб без дополнительной опоры становится невозможно. В таких случаях, если корни пригодны для протезирования, принято исп
Всем приве́т. Hello everybody. Вы, кста́ти, когда́-нибудь заду́мывались, что ко́жа – э́то тако́й же о́рган челове́ческого те́ла, как и мозг, желу́док, се́рдце и всё остально́е? При э́том, ко́жа – э́то са́мый большо́й, са́мый тяжёлый и наибо́лее функциона
сентября Начнем с того, что первое свидание — это совершенно нормальный процесс, и, первое, что тебе нужно сделать – успокоиться и расслабиться. Не надо два часа выбирать какую рубашку одеть, не надо выдумывать какие цветы дарить, как и что будешь говорит
Первое свидание, которого с таким нетерпением ждали обе стороны, состоялось. Остались эмоции, впечатления, воспоминания, которые теперь необходимо переосмыслить, проанализировать и решить: что же дальше? Вне зависимости от того, было ли прощание бурным, т