Презентація «Метаболізм як основа роботи біосистем», 10 клас

Метаболізм як основа роботи біосистем Основа функціонування біологічних систем. Тема 2. Обмін речовин і перетворення енергії урок 1

Чому життя — це рух проти ентропії?Будь-яка нежива система прагне до хаосу та розпаду. Жива клітина щосекунди протистоїть цьому, споживаючи енергію ззовні та перетворюючи речовини. Якщо метаболізм зупиняється хоча б на хвилину, настає незворотна загибель біосистеми.

Що таке метаболізм?Метаболізм — це сукупність усіх хімічних перетворень і пов’язаних з ними процесів перетворення енергії, які забезпечують ріст, самооновлення та функціонування організму. Він поєднує надходження сполук із середовища, їхнє розщеплення, синтез власних біомолекул і видалення кінцевих продуктів назовні.

Дві сторони одного процесу. Анаболізм (пластичний обмін)Сукупність реакцій біосинтезу складних органічних сполук із простих попередників. Потребує витрат хімічної енергії у формі молекул АТФ. Катаболізм (енергетичний обмін)Процеси ферментативного розщеплення й окиснення поживних речовин. Супроводжується виділенням вільної енергії та її накопиченням в АТФ.

Приклади в біосистемах. Базові шляхи асиміляції та дисиміляції у клітинах рослин і тварин. Приклади анаболізму. Фотосинтез: зв'язування вуглекислого газу та утворення глюкози за рахунок енергії сонячного світла. Біосинтез білка: полімеризація амінокислот на рибосомах клітини за участю матричної РНК. Приклади катаболізму. Гліколіз: безкисневе ферментативне розщеплення глюкози до піровиноградної кислоти в цитозолі. Клітинне дихання: повне окиснення метаболітів у мітохондріях до і з виходом 36–38 молекул АТФ.

Енергетичні етапи катаболізму1 Підготовчий. Розщеплення полімерів до мономерів у ШКТ або лізосомах. Уся енергія розсіюється як тепло.2 Безкисневий (гліколіз)Відбувається в цитоплазмі. Розпад глюкози дає чистий вихід 2 моль АТФ без участі кисню.3 Кисневий (аеробний)Цикл Кребса та дихальний ланцюг у мітохондріях. Високоефективний синтез до 36 моль АТФ.

Гомеостаз: динамічна рівновага. Гомеостаз — здатність біосистем зберігати сталість внутрішнього середовища (температури, p. H, осмотичного тиску, концентрації глюкози) в умовах мінливого зовнішнього світу. Метаболізм є головним механізмом гомеостазу: щойно параметри відхиляються від норми, біосистема активує катаболічні або анаболічні шляхи для компенсації змін.🧠Запам'ятайте. Стабільність біосистеми — це не стан спокою, а безперервна динамічна витрата енергії.

Рівні регуляції метаболізму. Генетична та ферментна. Регуляція швидкості реакцій через алостеричні центри ферментів, інгібування кінцевим продуктом та експресію відповідних генів. Гуморальна регуляція. Здійснюється гормонами (інсулін, глюкагон, адреналін). Забезпечує системну зміну активності обміну речовин у тканинах. Нервова регуляція. Швидка адаптація метаболізму за допомогою вегетативної нервової системи у відповідь на гострі зовнішні чи внутрішні стреси. Принцип зворотного зв'язку. Підвищення концентрації продукту реакції пригнічує початкову ланку каскаду, запобігаючи енергетичному виснаженню клітини.

Перевірка знань про метаболізм. Який процес є прикладом анаболізму в клітинах живих організмів?Окиснення пірувату в мітохондріях. Гідроліз крохмалю до глюкози у травному трактіРозщеплення глюкози під час гліколізу. Синтез білка з амінокислот на рибосомах1234

Перевірка знань про метаболізм. Який процес є прикладом анаболізму в клітинах живих організмів?Окиснення пірувату в мітохондріях. Гідроліз крохмалю до глюкози у травному трактіРозщеплення глюкози під час гліколізу. Синтез білка з амінокислот на рибосомах✓1234

Чому при фізичному навантаженні температура тіла людини зростає, і як організм відновлює гомеостаз?

Ви могли б сказати...Інтенсивне скорочення м'язів вимагає швидкого розщеплення АТФ та катаболізму. Частина енергії під час окиснення розсіюється теплом згідно з термодинамікою. Для гомеостазу активується нервова система: судини шкіри розширюються.