Розробка уроку біології в 10 класі "Взаємозв'язок метаболічних шляхів"
10 клас (біологія) Урок № 87 Дата:
Тема. Взаємозв'язок метаболічних шляхів
- Мета: сформувати уявлення учнів про роль продихів у виділенні продуктів метаболізму, особливості листка як органу транспірації; значення підтримання ентропії в біологічних системах; розвивати в учнів розуміння процесів анаболізму та шляхів його регуляції для формування стратегії харчування у різних умовах фізичного та емоційного навантаження, напрями і методи метаболічної інженерії. Виховати в учнів ціннісне ставлення до власного організму.
- Обладнання: підручник, мультимедійний комплекс,
Хід уроку
І. Організаційний момент
ІІ. Актуалізація навчальної діяльності
Метод – «Мікрофон»
Форма – фронтальна
1.Яка органічна речовина є головним постачальником енергії у клітині?
2.Яка органічна речовина є універсальним акумулятором енергії?
3.Дайте визначення поняттям: енергетичний та пластичний обмін.
4.Які етапи енергетичного обміну ви знаєте?
5.Скільки АТФ утворюється при безкисневому етапі розщеплення?
6.Як називається безкисневий етап розщеплення глюкози?
7.Де в клітині відбувається процеси кисневого етапу енергетичного обміну?
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності
Метод – «Проблемне питання»
У результаті фотосинтезу рослини утворюють вуглеводи. Отримати інші органічні речовини з продуктами харчування, як тварини, вони не можуть. Звідки рослини беруть ліпіди, білки й нуклеїнові кислоти для своїх клітин?
ІV. Вивчення нового матеріалу
Взаємоперетворення між різними класами органічних речовин
Обмін речовин в організмі людини відбувається не хаотично. Він інтегрований і тонко настроєний. Усі перетворення органічних речовин тісно пов’язані один з одним. Наприклад, у разі надмірного споживання жирів вони можуть використовуватися для утворення глюкози. Білки й вуглеводи можуть перетворюватися на ліпіди, а вуглеводи в деяких випадках можуть перетворюватися на білки.
Взаємоперетворення окремих класів речовин можливі завдяки циклу трикарбонових кислот, в якому сполучаються всі основні шляхи розпаду й синтезу речовин.
Робота із таблицею у підручнику ст. 112
Робота із підручником
Завдання. Прочитайте текст на ст..112 та
- Назвіть основні метаболіти.
- Заповніть таблицю «Основні метаболітичні перетворення органічних речовин»
|
№ |
Назва органічної речовини |
Назва процесу перетворення речовини |
Речовина, яка утворилася |
Інші перетворення |
|
1. |
Вуглеводи |
гідроліз
|
моносахариди (глюкоза) |
Моносахариди здатні перетворюватися на тріози, зокрема піровиноградну кислоту, що надходить до циклу трикарбонових кислот. І, навпаки, тріози здатні утворити глюкозу. |
|
2. |
Білки |
гідроліз
|
утворюють різні амінокислоти |
Амінокислоти в процесі окисного дезамінування дають амоніак і кетокислоти. Кетокислоти надходять у цикл трикарбонових кислот. Навпаки, піровиноградна кислота, а також кетокислоти циклу трикарбонових кислот (а-кетоглутарова, фумарова, щавелевооцтова) перетворюються на амінокислоти, які організм використовує в процесі біосинтезу білків. |
|
3. |
Жири |
гідроліз
|
жирні кислоти |
жирні кислоти в результаті b-окиснення дають ацетил-КоА. Навпаки, тріози можуть дати гліцерин, а ацетил-КоА необхідний для синтезу високомолекулярних жирних кислот. У результаті можна знову отримати жири. |
Метаболічна інженерія (презентація учня)
Одним з перспективних нових напрямків у біотехнології є метаболічна інженерія — спрямована зміна клітинного метаболізму за допомогою введення, видалення або модифікації метаболічних шляхів з використанням технології рекомбінантних ДНК. Завданням метаболічної інженерії є створення в організмі метаболічних шляхів, які раніше в даному організмі не існували або взагалі не існували в природі.
Метаболічна інженерія здатна створювати біологічні системи, що вироблятимуть хімічні речовини, які важко й дорого одержувати традиційними способами хімічної індустрії. Такими речовинами можуть бути, наприклад, корисні білки з високим умістом незамінних амінокислот, їстівні вакцини, антитіла, нові полімери, що не засмічують навколишнє середовище.
Прикладами результатів метаболічної інженерії є створення бактерій-продуцентів етанолу, розгалужених спиртів, бурштинової кислоти, синтетичного каучуку та інших органічних речовин.
Системи метаболічної інженерії також використовували для створення штамів дріжджів, які виробляють опіоїди для знеболювання, і бактерій, які виробляють біорозкладні полімери для хірургічного шовного матеріалу.
Робота із схемою «Виробництва етанолу кишковою паличкою E. coli за рахунок блокування паралельних метаболічних шляхів (х)»
V. Закріплення вивченого матеріалу
Метод – «Проблемне питання»
1. Як ви вважаєте, чому всі метаболічні шляхи в клітині взаємопов'язані?
2. Які, на вашу думку, переваги й перспективи, а може, і недоліки має метаболічна інженерія порівняно з традиційною хімічною промисловістю?
VІ. Підсумок уроку
Взаємоперетворення білків, жирів і вуглеводів в організмі здійснюються через ключові метаболіти обміну речовин — піруват, ацетил-КоА, фосфогліцерат та метаболіти циклу трикарбонових кислот. Одним з перспективних нових напрямків у біотехнології є метаболічна інженерія — спрямована зміна клітинного метаболізму за допомогою модифікації існуючих метаболічних шляхів.
VІІ. Домашнє завдання
Опрацювати параграф 54
про публікацію авторської розробки
Додати розробку