Обмен веществ и энергии

Разделы: Биология

Место урока в разделе “Жизнедеятельность организмов” 6 класс (авторская программа и учебник Н.И.Сонина):

Урок является завершающим в блоке, посвященном изучению процессов питания, дыхания, выделения и транспорта веществ, обеспечивающих обмен веществ в клетках живых организмов; материал урока позволяет систематизировать знания учащихся.

Цели урока:

Образовательная:

  • усвоение учащимися понятий “обмен веществ” и “обмен энергии”, их значения для организма, осознание взаимосвязи процессов жизнедеятельности в организме;
  • получение представления о теплокровных и холоднокровных животных;
  • систематизация знаний по разделам “Питание”, “Дыхание”, “Кровообращение”, “Выделение”.

Развивающая:

  • совершенствование учащимися умения анализировать, конкретизировать, перекодировать учебную информацию, обобщать и делать выводы;
  • развитие логического и системного мышления;
  • развитие мировоззрения: представлений о целостности организма, взаимосвязи его жизненных функций; о взаимосвязи и взаимозависимости организмов в природе, их связи с компонентами неживой природы;
  • подведение учащихся к пониманию экологических и химических закономерностей, законов термодинамики.

Воспитательная: воспитание патриотизма, уважения к традициям и мудрости русского народа; совершенствование учащимися навыков культуры умственного труда, коммуникативных навыков: умения слушать и слышать товарища, участвовать в совместном решении проблем; совершенствование эстетического восприятия.

Оборудование:

  • портрет К.А.Тимирязева;
  • мультимедийная презентация “Обмен веществ и энергии” (приложение 1);
  • динамическое пособие “Расщепление глюкозы” (приложение 2);
  • листы с заданиями для самостоятельной работы (приложение 3);
  • видеофрагменты “Охотничья собака”, “Кутора”.
Этапы урока Содержание этапов Деятельность учащихся, предполагаемые ответы; использование наглядных пособий
I. Мотивация 130 лет назад Большая аудитория музея прикладных знаний (ныне – Политехнического музея) в Санкт-Петербурге бывала переполнена. Здесь читал лекции из цикла “Жизнь растений” молодой русский профессор, ставший впоследствии почетным доктором многих европейских университетов, Климент Аркадьевич Тимирязев. Одну из лекций он начал так: “Когда-то, где-то на Землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка. …Ударяясь о него, луч потух, перестал быть светом, но не исчез… В той или другой форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразился в наши мускулы, в наши нервы… Этот луч солнца согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу” [2].

Как можно озаглавить этот отрывок?

Действительно ли жизнедеятельность всех организмов осуществляется за счет энергии солнечного света? Как это происходит?

  

 

Портрет К.А.Тимирязева.

Учащиеся знают, что только растения способны поглощать солнечную энергию для синтеза органических веществ.

Возникает проблемная ситуация: за счет какой энергии осуществляется жизнедеятельность организмов животных и человека?
II. Актуализация знаний

 

 Чтобы найти ответы на эти вопросы, давайте вспомним:

Есть ли в природе организмы, способные непосредственно использовать для жизнедеятельности солнечную энергию? Какие это организмы и как они используют энергию света?

Где содержится запасенная солнечная энергия?

 

 

 

Что является источником энергии для жизнедеятельности животных?

 

Существует ли связь между питанием растений и животных? В чем она заключается?

 Энергию света способны поглощать растения, благодаря наличию в клетках хлорофилла. Кроме энергии света растения поглощают углекислый газ и воду, выделяя при этом кислород. В хлоропластах образуется органическое вещество – глюкоза. (Схему процесса иллюстрирует слайд 2 мультимедийной презентации)

Запасенная энергия содержится в химических связях молекулы глюкозы (демонстрация модели (приложение 2))

Источником энергии для жизнедеятельности животных является пища.

В результате воздушного питания – фотосинтеза растения образуют питательные вещества, употребляемые в пищу животными. (Схема взаимосвязи питания растений и животных – слайд 3)
III. Изучение нового материала и систематизация знаний

 

 

 

 

 

 1. Заполнение схемы “Обмен веществ” (на листах для самостоятельной работы):

а) Какие вещества поглощаются в процессе питания?

б) Что происходит в клетке с поступившими веществами?

в) Какие типы химических превращений происходят в клетках? (стр.87 – I абзац)

г) Что получает клетка в результате реакций синтеза?

д) Что получает клетка в результате реакций распада?

е) Какое вещество необходимо для расщепления органических веществ?

ж) Какой процесс жизнедеятельности обеспечивает поступление кислорода?

з) Что, кроме энергии образуется в клетке в результате реакций распада?

и) Какой процесс жизнедеятельности обеспечивает удаление ненужных веществ из организма?

к) Какие вещества выделяются из организма?

Рассмотрите полученную схему.

Откуда поступают вещества, необходимые для организма? Куда удаляются ненужные вещества?

Почему схема называется “Обмен веществ”?

Между какими объектами происходит обмен?

Попытайтесь сформулировать, что называют обменом веществ?

Какие процессы жизнедеятельности организма обеспечивают обмен веществ?

2. Есть ли связь между обменом веществ и использованием энергии организмами?

Прав ли К.А.Тимирязев? Можно ли сказать, что организмы человека и животных тоже живут за счет солнечной энергии?

Как вы думаете, в ходе обмена из питательных веществ освобождается такая же, как и запасалась, - световая энергия?

Оказывается, энергия может превращаться из одной формы в другую. Давайте посмотрим, какие превращения претерпевает солнечный луч в организмах.

В превращении энергии участвуют 3 основных объекта: солнце, растения и животные (или человек). Солнце посылает на Землю световую и тепловую энергию.

Какую форму энергии используют растения?

В составе органических веществ - энергия химическая. При осуществлении процессов жизнедеятельности энергия не расходуется, она только превращается в другие формы (в механическую – при движении, электрическую – при работе органов чувств и нервной системы), а в конечном итоге все виды энергии превращаются в тепловую. (Вы, наверное, замечали, что при движении становится жарко, нагреваются в процессе работы электроприборы и т.п.).

Прав ли К.А.Тимирязев? Каким же образом солнечная энергия обеспечивает жизнедеятельность организмов?

 Заполнение левой части схемы (приложение 3)

Обсуждение, заполнение центральной части схемы

Демонстрация освобождения энергии (пособие “Расщепление глюкозы” (приложение 2))

 

Заполнение правой части схемы

Проверка заполнения схемы осуществляется поэтапно (слайд 4)

 

Выводы:

Обмен происходит между организмом и окружающей средой.

Обмен веществ – процесс поглощения веществ, их сложные химические превращения в клетках для получения веществ и энергии и удаление ненужных веществ.

Обмен обеспечивают процессы питания, дыхания, выделения, кровообращения.

 

(Динамическая схема - слайд 5)

 

 

 

 

(Динамическая схема – слайд 6)

 

 

 

 

 

 

Изображают в тетрадях схему “Превращения энергии”

Вывод: Солнечная световая энергия превращается организмами в другие формы и используется для жизнедеятельности.
IV. Решение практических задач (уточнение и закрепление знаний).

 

 1. Русский народ всегда отличался мудростью и наблюдательностью, очень точно выражал замеченные закономерности в коротких и ёмких фразах – пословицах и поговорках.

Объяснить смысл поговорок:

“Тощий живот ни в пляску, ни в работу”.

“Хорошо поел – словно шубу надел”.

Более эффективное строение организмов птиц и млекопитающих (в том числе человека) дает возможность тратить часть полученной с пищей энергии на согревание организма – поддержание постоянной и достаточно высокой температуры тела. Таких животных называют теплокровными.

2. Понятие о теплокровных и холоднокровных животных.

Какую температуру тела имеют холоднокровные животные?

Распределить животных по соответствующим группам.

Какой внешней особенностью обладают все теплокровные животные? Почему?

3. Фрагмент “Дыхание охотничьей собаки” [5]

Почему для движения собаки необходимо много кислорода, ведь источник энергии в организме – пища?

4. Задача.

На чашу весов помещают мышь под металлическую сетку и уравновешивают весы. Животное активно перемещается по чашке, карабкается по сетке. Примерно через 30 минут после начала опыта чашка с мышью поднялась вверх. Почему?

 

5. Фрагмент “Кутора” [4]

Почему маленькая кутора поглощает в сутки количество пищи, в 3 раза превышающее массу ее тела?

(Слайды 7 -8)

Для выполнения работы (или движения в пляске) необходима энергия. При недостатке питательных веществ в организме ее освобождается мало.

Возникает проблемная ситуация: Человек не работал, а только поел – стало теплее. Почему?

Дополнение схемы “Превращение энергии” (слайд 9).

 

(Слайд 10)

Записывают признаки теплокровных и холоднокровных животных.

Определяют принадлежность к теплокровным или холоднокровным каждого из указанных животных.

Теплокровные покрыты шерстью или перьями, защищающими от потери тепла.

При усиленном движении необходимо много кислорода, так как он участвует в расщеплении питательных веществ и освобождении энергии, необходимой для движения.

(Слайды 11-12)

Масса тела теряется за счет выдыхания углекислого газа и паров воды, которые образуются при расщеплении веществ пищи для получения энергии.

(Слайд 13)

Чем мельче теплокровный организм, тем быстрее он теряет тепло через поверхность тела, для его восполнения необходимо большое количество пищи.
V. Домашнее задание

.

 Стр. 86-89, 91(Проверьте свои знания) [1]

Схема “Фотосинтез” (стр.86):

Какое несоответствие с процессом фотосинтеза в данной схеме?

Какие еще процессы обеспечивают поступление и выделение веществ у растений?

Как правильно назвать схему?

Доп. задание: Найти ответ на вопрос:

В каких случаях температура тела холоднокровных животных может быть выше температуры окружающей среды?

  
VI. Итоги урока

 

 1. Оценка результатов работы на уроке, выставление отметок.

2. Беседа по вопросам:

Что на уроке было интересным?

Что осталось не совсем понятным?

Что еще хотелось бы узнать по данной теме?

  

 Литература:

  1. Сонин Н.И. Биология. 6 класс. Живой организм. – М.: Дрофа, 1999.
  2. Артамонов В.И. Занимательная физиология растений. - М.: Агропромиздат, 1991.
  3. Русские народные загадки, пословицы, поговорки. – М.: Просвещение, 1990.
  4. Мультимедийные ресурсы (видеофрагменты):
  5. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия, 2003.
  6. Биология. Живой организм, 6 кл. 1С: Образовательная коллекция, 2005.