Цели: продолжить углубление и расширение знаний о процессе метаболизма, раскрыв сущность энергетического обмена.
Задачи урока:
Образовательные:
- сформировать знания об энергетическом обмене у гетеротрофных организмов
- подвести учащихся к выводу о значении АТФ – как универсального источника энергии.
Развивающие: продолжить развитие умений сравнивать биологические процессы, анализировать, делать выводы
Воспитательные: создание ситуации успеха у учащихся.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Форма проведения: групповая работа.
Методы: фронтальная беседа, проблемные вопросы.
Оборудование: учебные таблицы “ Строение и расщепление АТФ”, “ Энергетический обмен”, бланки опорных конспектов, листы бумаги, фломастеры.
Структура урока:
1. Организационный момент
2. Мотивация учебной деятельности
3. Новый материал:
- строение АТФ
- этапы энергетического обмена (работа в группах)
4. Обобщение материала
5. Закрепление материала
6. Подведение итогов урока
7. Домашнее задание
Ход урока
1. Организация класса. Класс делится на три группы, каждая группа занимает свое место в классе.
2. Мотивация учебной деятельности.
Учитель: Здравствуйте! Садитесь. На прошлом уроке мы начали изучение сложного процесса жизнедеятельности живых организмов, обмен веществ и энергии, с прекращением которого, жизнь останавливается. Процесс обмена веществ и энергии (метаболизм) включает в себя два процесса – анаболизма (ассимиляции) и катаболизма (диссимиляции). Взаимосвязаны ли эти процессы друг с другом? Давайте разберемся, проанализировав схему: “ Обмен веществ и энергии”, которая лежит у вас на рабочих столах.
Учащиеся вместе с учителем прорабатывают схему, делают вывод: метаболизм – это сложный процесс в живых организмах, анаболизм и катаболизм – два противоположных взаимосвязанных процесса обмена веществ и энергии.
Учитель: Сегодня на уроке мы должны изучить процесс энергетического обмена – катаболизм (диссимиляция). У вас на столах находятся схемы опорного конспекта урока, которые вы будете заполнять в ходе урока (приложение1)
3. Новый материал. Энергию можно определить, как способность совершать работу. По закону сохранения энергии – энергия не создается, не уничтожается, а только взаимопревращается.
За счет чего же клетка может совершать различного вида работу: химический синтез веществ, активный транспорт веществ через мембрану, проведение нервных импульсов и т.д.?
Источником энергии почти для всех видов активности служит питательные вещества.
Какие химические вещества входят в состав питательных веществ? (органические вещества - белки, жиры, углеводы).
Где в них содержится энергия?
Энергия содержится в химических связях между атомами углерода, водорода, кислорода. При разрыве этих химических связей выделяется энергия.
Самое большое количество энергии, заключено в химических связях в молекуле глюкозе и составляет 2800 КДж на 1 моль глюкозы. При расщеплении глюкозы с участием ферментов энергия выделяется поэтапно.
Изучая физику, вы знакомились с несколькими видами энергии. Вспомните, их? (кинетическая, потенциальная, внутренняя). А в клетке, какой вид энергии образуется? (ученики высказывают свои предположения).
Энергия аккумулируется в клетке в виде АТФ – аденозинтрифосфорной кислоты, макроэргические связи которой богаты энергией. АТФ накапливается в митохондриях, оттуда поступает в разные участки клетки, обеспечивая процессы жизнедеятельности организма.
Используя таблицу: “Строение и расщепление АТФ” изучаем строение АТФ, процесс ее расщепления. Отмечаем, что во время разрыва одной из макроэргических связей выделяется 40 КДж энергии, чем при разрыве любых других ковалентных связей 12 КДж. (Учащиеся делают записи в опорном конспекте).
Учитель: органические вещества – источник энергии. А где берут организмы эти вещества?
Все живые организмы по источнику получения органических веществ делятся на две группы:
- Автотрофы (учащиеся объясняют, что это за организм)
- Гетеротрофы (учащиеся раскрывают суть понятия)
Сегодня нас интересуют гетеротрофные организмы. Наша задача разобрать этапы энергетического обмена у гетеротрофных организмов.
В процессе энергетического обмена выделяется три этапа. Сейчас вы будете работать в группах. Каждая группа получает задание, выполняет его и представляют другим группам (приложение2)
Задание первой группе.
Используя стр. 118 изучите подготовительный этап в клетке. Какие процессы протекают на этом этапе, что происходит с энергией. Изобразите этап схематично.
Задание второй группе.
Используя стр. 118–119 изучите анаэробное дыхание ( гликолиз) в мышцах. Отметьте условия протекания процессы. Какие конечные продукты процессы. Что происходит с энергией. Изобразите этап схематично.
Задание третьей группе.
Используя стр. 119 изучите аэробное дыхание. Отметьте условия протекания процесса. Какие конечные продукты процесса. Что происходит с энергией. Изобразите этап схематично.
Группы выполняют задание (5 минут), затем каждая группа представляет свою схему на доске.
Учитель: Давайте, сравним нашу схему с учебной таблицей “ Энергетического обмен” исправим недочеты и заполним в опорном конспекте таблицу “ Этапы энергетического обмена”
Учитель: Молодцы! А теперь давайте объединим два этапа и выведем общее уравнение энергетического обмена.
С6 Н12О6 + О2 + 38 АДФ + 38 Ф —> С О2 + Н2 О + 38 АТФ
А почему как вы думаете, в клетке не может сразу произойти такое большое количество накопления энергии? (учащиеся высказывают свое мнение)
4. Обобщение материала. Учитель: Мы рассмотрели интересную и непростую тему. Давайте сделаем выводы, по нашему материалу начиная с самого начала урока, для этого используйте схему “ Обмена веществ и энергии” и ваш опорный конспект.
1. Энергетический обмен сложный биохимический процесс, протекающий в клетках.
2. Катаболизм и анаболизм две взаимосвязанные стороны процесса метаболизма.
3. Глюкоза богатое энергией химическое соединение.
4. Энергия аккумулируется в виде АТФ в митохондриях.
5. Процесс энергетического обмена происходит в три этапа, при участий ферментов.
6. Энергия необходима для процессов жизнедеятельности всех живых организмов.
5. Закрепление материала. Учащимся предлагается решить задачу.
Рассчитайте эффективность окисления глюкозы на двух этапах энергетического обмена по формуле
Е = Е ( запасенная в АТФ)* количество АТФ/ Е общую* 100%
Е АТФ = 40 КДж/ моль
Сравните эффективность процессов гликолиза и дыхания с КПД бензинового (25%) и парового (10%) двигателей. Сделайте вывод.
6. Подведение итогов урока
Активные учащиеся получают оценки.
7. Домашнее задание.
Страница 117–119, записи опорного конспекта.
Спасибо всем за работу. До свидания.