Цель урока: продолжить углубление и расширение знаний о процессе метаболизма, раскрыв сущность энергетического обмена
Задачи:
Образовательные: - изучить процесс энергетического обмена у гетеротрофных организмов
-подвести учащихся к выводу о значении АТФ - как универсального источника энергии
Развивающие: - продолжить развитие умений сравнивать биологические процессы, анализировать, формулировать выводы, развивать умения работать самостоятельно
Воспитательные: - воспитывать внутреннюю мотивацию к учению, создание ситуации успеха у учащихся
Оборудование: учебные таблицы : “Строение и расщепление АТФ”, “Энергетический обмен”, бланки опорных конспектов, схема метаболизма, листы бумаги, фломастеры.
Базовые понятия и термины: метаболизм, катаболизм, диссимиляция, анаболизм, ассимиляция, энергия, АТФ, митохондрии, ферменты, гетеротрофное питание, автотрофное питание, анаэробные условия, аэробные условия, гликолиз.
Концепция урока: изучить этапы энергетического обмена , объяснить роль АТФ в живых организмах.
Личная значимость изучаемого для обучающихся: иметь представление о процессе энергетического обмена в своем организме, виде энергии в живых организмах.
Планируемый результат: учащиеся расширяют знания о процессе метаболизма в живых организмах, используют теоретический материал для решения практических задач.
Форма организации учебной деятельности: комбинированный урок с элементами групповой работы
Методы: фронтальная беседа, проблемные вопросы, групповая работа.
Структура урока:
- Организационный момент
- Мотивация учебной деятельности
- Изучение нового материала
- Рефлексия
- Применение приобретенных знаний
- Домашнее задание
Ход урока
1.Организационный момент. Класс делится на три группы , каждая группа занимает свое рабочее место в классе.
2.Мотивация учебной деятельности. Здравствуйте! Садитесь. На прошлом уроке мы начали изучение сложного процесса жизнедеятельности живых организмов - обмена 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 ( Приложение 1).
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.
Сегодня на уроке мы должны изучить процесс энергетического обмена- катаболизм (диссимиляция). У вас на столах находятся схемы опорного конспекта, который вы будете заполнять в ходе урока. ( Приложение 2)
3.Изучение нового материала. Энергию можно определить, как способность совершать работу. По закону сохранения энергии - энергия не создается, не уничтожается, а только взаимопревращается из одного вида в другой.
Вопрос: За счет чего же клетка может совершать различного вида работу: химический синтез веществ, активный транспорт веществ через мембрану, проведение нервных импульсов и так далее?
Источником энергии почти для всех видов активности служат питательные вещества.
Вопрос: Какие химические вещества входят в состав питательных веществ?
Органические вещества- белки, жиры, углеводы.
Вопрос: Где в них содержится энергия?
Энергия содержится в химических связях между атомами углерода, водорода, кислорода. При разрыве этих связей выделяется энергия. Самое большое количество энергии. Заключено в химических связях в молекуле глюкозы и составляет 2800 кДж на 1 моль глюкозы. При расщеплении глюкозы с участием ферментов энергия выделяется поэтапно.
Вопрос: Изучая физику, вы знакомитесь с несколькими видами энергии, Вспомните их? А в клетке, какой вид энергии? (учащиеся высказывают свои предположения)
Энергия в клетке аккумулируется 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)
Вопрос: Органические вещества - источник энергии, а где берут организмы эти вещества?
Все живые организмы по источнику получения органических веществ делятся на две группы:
1.Автотрофы ( учащиеся объясняют, что это за организмы)
2.Гетероторфы (учащиеся объясняют, что это за организмы)
Сегодня нас интересуют гетеротрофные организмы. Наша задача- разобрать этапы энергетического обмена у гетеротрофных организмов. Вы будете работать группами. Каждая группа получает задание, выполняет его в течении 5 минут и представляет другим группам(Приложение 3)
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 процесса. Какие конечные продукты процесса. 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.
После выполнения задания группы представляют свою схему на доске, остальные учащиеся работают с опорным конспектом.
А, сейчас давайте сравним нашу схему с таблицей “Энергетический обмен” и исправим свои недочеты.
Молодцы! А теперь давайте запишем общее уравнение энергетического обмена.
Глюкоза + кислород + 38 АДФ + 38Ф = углекислый газ + вода + 38 АТФ (2800 кДж)
Вопрос: А почему в клетке не может сразу произойти такое большое количество накопления энергии? ( учащиеся высказывают свое мнение)
4.Рефлексия
Мы рассмотрели интересную и непростую тему. Давайте сделаем выводы, по изученному материалу, начиная со схемы “Обмен веществ и энергии” и используя ваш опорный конспект.
- Энергетический обмен сложный биохимический процесс, протекающий в живых организмах
- Катаболизм и анаболизм две взаимосвязанные стороны процесса метаболизма.
- Глюкоза богатое энергией химическое соединение.
- Энергия аккумулируется в виде АТФ в митохондриях.
- Процесс энергетического обмена происходит в три этапа, при участии ферментов.
- Энергия необходима для процессов жизнедеятельности всех живых организмов
5.Применение приобретенных знаний.
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%.
Сравните эффективность процессов гликолиза и дыхания с КПД бензинового (25%) и парового (10%) двигателей. Сделайте выводы из полученных результатов.
6.Домашнее задание
Активные учащиеся получают оценки за урок.
Стр.117-119, записи опорного конспекта.
Спасибо всем за работу. До свидания.