Слайд 1Урок в 10 классе по курсу
«Общая биология».
Подготовила учитель
биологии
МБОУ «СОШ №43 им. Г.К. Жукова» г. Курска
Холодова
Е.Н.
Энергетический обмен в клетке
Слайд 2Источник энергии на Земле -
Солнце
Солнечная энергия
Фотосинтез
Энергия
органических
веществ
Белки
Жиры
Углеводы
Слайд 3Метаболизм
Энергетический
обмен
Диссимиляция
Катаболизм
Пластический обмен
Ассимиляция
Анаболизм
Слайд 4Вспомните вещество, связанное со всеми выписанными словами. Определите его роль
в клетке.
Аденин
Рибоза
Энергия
3 остатка фосфорной кислоты
Митохондрии
Аккумулятор
Макроэргическая связь
Слайд 5
Единым и универсальным источником энергии в
клетке является АТФ (аденозинтрифосфорная кислота),которая образуется в результате окисления органических
веществ.
Слайд 6АТФ + Н2О = АДФ + Н3РО4 + энергия
АДФ +
Н3РО4 + энергия = АТФ + Н2 О
реакция ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ
т.е.
присоединения одного остатка фосфорной кислоты к молекуле АДФ (аденозиндифосфата).
Слайд 7«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
Слайд 8ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН В КЛЕТКЕ
Слайд 9Цели:
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 .
Слайд 10 Что такое энергетический обмен или катаболизм?
КАТАБОЛИЗМ – это совокупность реакций ферментативного расщепления
сложных органических соединений, сопровождающихся выделением энергии.
Слайд 11
ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА
у АЭРОБОВ
1.Подготовительный
2.Бескислородный
3.Кислородный
у АНАЭРОБОВ
1.Подготовительный
2.Бескислородный
Слайд 12Характеристика этапов энергетического обмена.
Слайд 131 ЭТАП- подготовительный
Где происходит?
В лизосомах и пищеварительном тракте.
Слайд 14
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?
Слайд 15Энергия рассеивается в виде тепла
Слайд 162 ЭТАП- бескислородное окисление или гликолиз.
Где происходит?
В цитоплазме клеток,
без кислорода.
Слайд 17
Гликолиз
Спиртовое брожение
Молочно- кислое брожение
Виды
расщепления глюкозы
Слайд 18Гликолиз – процесс расщепления углеводов в отсутствии кислорода под действием
ферментов.
Где происходит? В клетках
животных.
Что происходит? Глюкоза с помощью
ферментативных реакций
окисляется.
С6Н12О6 + 2 Н3РО4 +2 АДФ = 2 С3Н4О3 + 2 АТФ +2 Н2О
глюкоза фосфорная ПВК вода
кислота
Итог: энергия в виде 2 молекул АТФ .
Слайд 19 Спиртовое брожение.
Где происходит? В растительных и
некоторых дрожжевых
клетках вместо гликолиза.
Что происходит
и образуется? На спиртовом брожении
основано приготовление
вина, пива, кваса. Тесто,
замешанное на дрожжах,
даёт пористый, вкусный хлеб.
С6Н12О6 + 2Н3РО4 +2АДФ = 2С2Н5ОH + 2CO2 + АТФ +2 Н2O
глюкоза фосфорная этиловый вода
кислота спирт
Слайд 20Молочно - кислое брожение.
Где происходит? В клетках
человека
животных, в некоторых
видах бактерий и грибов.
Что образуется? При недостатке кислорода –
молочная кислота. Лежит в
основе приготовления
кислого молока, простокваши,
кефира и др. молочнокислых
продуктов питания.
ИТОГ: 40% энергии запасается в АТФ, 60%
рассеивается в виде тепла в
окружающую среду.
Слайд 21Кислородное 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 .
Слайд 22Где происходит? Осуществляется в
митохондриях,
связан с матриксом митохондрий
и ее внутренними мембранами.
Этапы кислородного окисления:
а) цикл Кребса
б) окислительное фосфорилирование
Слайд 23Цикл 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.)
Слайд 24
ПВК 3С
Ацетил-КоА 2С
Лимонная
кислота 6С
Глутаровая
кислота 5С
Янтарная кислота 4С
Фумаровая
кислота
4С
Яблочная
кислота 4С
ЩУК 4С
СО2
2Н
СО2
СО2
2 Н
2 Н
2 Н
2 Н
АТФ
Слайд 25Процесс кислородного расщепления молочной выражается уравнением:
2 С3Н6О3 + 6 О2
+ 36 АДФ + 36 Н3РО4 =
6 СО2
+ 42 Н2О + 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?
Слайд 26Просуммировав это уравнение с уравнением гликолиза получим итоговое уравнение:
С6Н12О6 + 2 АДФ + 2 Н3РО4 = 2
С3Н6О3 + 2 АТФ + 2 Н2О
2 С3Н6О3 + 6 О2 + 36 АДФ + 36 Н3РО4 = 6 СО2 + 36 АТФ + 42 Н2О
____________________________________________________________________________________
С6Н12О6 + 6О2 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 = 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О
С6Н12О6 + 6О2 = 6 СО2 + 38 АТФ
ИТОГ: Энергия в виде 38 АТФ
Слайд 27ВЫВОД:
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: …
Слайд 28 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.
Слайд 29Значение дыхания
В результате окисления сохраняется равновесие между синтезом органики и
её распадом.
СО2 используется для образования карбонатов, накапливается в осадочных породах,
для процесса фотосинтеза.
Сохраняется равновесие между кислородом и углекислым газом в атмосфере.
Слайд 30Рекомендации:
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.
Слайд 31 Продолжите предложения.
Наш урок подошёл к концу,
и я хочу сказать:
- для меня
было открытием то, что...
- сегодня на уроке мне удалось (не удалось)...
Слайд 32Домашнее задание:
Параграф 22,
? Как
взаимосвязаны анаболизм и катаболизм в едином процессе обмена веществ?
Задачи (приложение 2).
Слайд 33Решение 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.
Слайд 34Решение задачи 1.
1) Из 7 моль глюкозы 2 подверглись полному
расщеплению, 5 – не полному (7-2=5);
2) составляем уравнение неполного расщепления
5 моль глюкозы:
5C6H12O6 + 5•2H3PO4 + 5•2АДФ = 5•2C3H6O3 + 5•2АТФ + 5•2H2O
3) составляет суммарное уравнение полного расщепления 2 моль глюкозы:
2С6H12O6 + 2•6O2 +2•38H3PO4 + 2•38АДФ = 2•6CO2+2•38АТФ + 2•6H2O + 2•38H2O
4) суммируем количество АТФ: (2•38) + (5•2) = 86 моль АТФ;
5) определяем количество энергии в молекулах АТФ:
86•40кДж = 3440 кДж.
Слайд 35Ответ к задаче 1:
а) 10 моль молочной кислоты, 12 моль
CO2;
б) 86 моль АТФ;
в) 3440 кДж, в форме энергии химической
связи
макроэргических связей в молекуле АТФ;
г) 12 моль О2.
Слайд 36Литература:
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Общая
биология 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2007, - 367с.
Каменский А.
А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Введение в общую биологию и экологию. 9 класс. – М.: Дрофа, 2006, - 304с.
Козлова Т. А. Тематическое и поурочное планирование по биологии к учебнику А.А. Каменского, Е. А. Криксунова, В. В. Пасечника «Общая биология: 10-11 классы» – М.: Издательство «Экзамен», 2006. – 286с.
Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии.
9 класс. – М: «ВАКО», 2009.- 462 с.
Лернер Г. И. Биология. Тематические тренировочные задания. – М.: Эксмо, 2009. – 168с.