Розробка уроку на тему: "Обмін речовин та енергії - основа функціонування біологічних систем"."

Урок біології        10 клас

Тема. Обмін речовин та енергії – основа функціонування біологічних систем.

Цілі уроку: розширити знання учнів про особливості обміну речовин і енергії в клітині; розвивати вміння  порівнювати  реакції пластичного та енергетичного обмінів речовин, виявити взаємозв^,язки між процесами анаболізму і катаболізму, навички міжособистісного спілкування, увагу, критичне мислення; виховувати екологічне мислення, формувати науковий світогляд, інтерес до предмета.

Поняття і терміни: метаболізм, пластичний обмін, енергетичний обмін, автотрофи, гетеротрофи.

Обладнання і матеріали: таблиці «Будова рослинної клітини», «Будова тваринної клітини», "Обмін речовин і енергії; блок-схеми, дидактичний матеріал, довідкова  література.

 

Тип уроку: засвоєння нових знань.

 

                                        Хід уроку

І. Організаційний момент

Привітання учнів. Перевірка їхньої  готовності до уроку.

Срібний дзвоник задзвенів,

На урок всіх запросив.

Тут секрети відкривають,

Про природу все вивчають.

Очі іскорками сяють -

Працювати всі бажають.

Творчі, активні, старанні будете -

Нові знання і високі бали в цих стінах знайдете!

Учні демонструють настрій (сигнальними карточками)

Учитель:

Давайте один одному посміхнемося.

Із усмішки натхнення зачерпнемо.

Із настроєм почнемо працювати,

Щоб перешкоди будь-які долати!

 

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів

1.Понятійна розминка (проводить учень)

 

2.Логічний ланцюжок. Ознаки живого назвати, дати визначення , обґрунтувати значення.

3. Поміркуй! Чи всі живі організми здатні до обміну речовин?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

 Птахам дані крила, рибам - плавці, а людям, які живуть у природі, -

      вивчення та пізнання природи - ось їхні крила.                       Хосе Марті

Сьогодні ваші крила стануть більшими і міцнішими. Ми продовжимо пізнавати природу і знайдемо відповіді на багато запитань.

Дівчинка запитала батьків. Чому мені щоденно необхідно їсти і дихати?

  Батьки зніяковіли, а пояснити дитині значення таких важливих процесів так і не змогли.

  Сьогодні ми з вами спробуємо доступною мовою пояснити значення таких важливих процесів як живлення і дихання.

   Щоб організм працював злагоджено, як годинник (гомеостаз),  йому необхідна енергія.   

Вона акумулюється рослинами в  складних органічних сполуках (вуглеводи, білки, жири). Їх споживає людина(харчування), щоб запустити механізм кожної клітини нашого тіла. На жаль, розчеплення складних речовин не достатньо для роботи складного людського механізму, тому на допомогу приходить кисень (дихання), який вагомо поповнює енергетичний запас організму людини. А в результаті хімічних процесів утворюються продукти розпаду: вуглекислий газ, вода, сечовина, - які виводяться з організму. (Демонстрація схеми додаток №1)

 Такою простою розмовою ми пояснюємо значення вагомих процесів життєдіяльності.

Проаналізувавши відповідь батьків, можна зрозуміти: дійсно, життя - це біологічна триєдність: потоку речовини, потоку енергії й потоку інформації.

Природа підпорядковується законам термодинаміки. "Підзаряджаються" рослини  від сонця, тварини - від спожитої їжі, в якій законсервовано енергію нашого світила. За рахунок цієї енергії з маленького жолудя виростає могутній дуб! Усі ці важливі життєві процеси об^,єднуються єдиним механізмом, який називають обміном речовин (метаболізмом) - про нього піде мова на сьогоднішньому уроці.

ІV. Вивчення нового матеріалу

Девіз:

 Мислити(учитель) - (учні) логічно і критично

Висловлюватися     -     чітко, лаконічно.

Працювати     -                творчо і активно.

Вивчати тему  -"Обмін речовин"

Повідомлення теми уроку. Визначення разом з учнями цілей і завдань уроку.

Клітина є єдиним цілим,  біологічною системою, елементи якої об’єднує спільний обмін речовин і перетворення енергії. Обмін речовин, або метаболізм клітини можна умовно поділити на дві частини – обмін із навколишнім середовищем і внутрішній обмін.

Обмін речовин і енергії в клітині – сукупність хімічних перетворень, що відбуваються в живій клітині та забезпечують її ріст, життєдіяльність, відтворення, постійний контакт і обмін з навколишнім середовищем.

Проблемне запитання

Чи можливе існування організму без взаємодії процесів пластичного і енергетичного обмінів? Якщо ні, чому? Обгрунтувати!

(Опрацювати текст підручника, блок-схеми)

 

Метаболізм(на рівні організму)

Метаболізм в організмах

•       Надходження речовин (дихання, харчування);
•       Перетворення речовин (травлення);
•       Всмоктування;
•      Виведення з організму кінцевих продуктів життєдіяльності (шкіра, легені, видільна система, травний тракт)

Метаболізм(на рівні клітини)

пластичний обмін (синтез)                                                 енергетичний обмін (розпад)

 

 

Завдання групам.

Порівняти процеси пластичного і енергетичного обмінів. Доповнити блок-схему(додаток №2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

Класифікація живих організмів за основним джерелом енергії:

•       Автотрофи (фототрофи, хемотрофи);
•       Гетеротрофи (сапротрофи, паразити).

  За стратегією одержання матеріалів для забезпечення енергетичного обміну різні групи живих організмів суттєво різняться між собою( додаток №3).

 

Завдання групам.

 Поміркуй! Яким організмам автотрофам чи гетеротрофам не існує проблем з надходженням енергії?

Цікаво!

Маса головного мозку 2%, а споживає енергії до 29% від загальних потреб; в дітей до 4 років мозок споживає до 50% енергії.

Енергія ні з чого не виникає і нікуди не зникає, вона перетворюється з одного виду в інший.(фізичний закон)

Людина піднімає вантаж(в механічну), електричний скат вбиває здобич(в електричну), на галявині в лісі пахне чудовий аромат квітів(в хімічну), вночі спалахує світлячок(в світлову)...

 Складаємо разом.

Схема, що підтверджує фізичний закон.

Е сонця        Е хімічних зв^,язків           Е механічна

                                                                   Е теплова

                                                                   Е світлова

                                                                   Е електрична

 

Маю думку (висловлювання дітей, розуміння цитати).

Ні насичення, ні голод і ніщо інше не є добрим, якщо переступити міру природи.                                                                      Гіппократ

 

Важливо!(складаємо математичний вираз)

Енергетичний баланс = Е отримана - Е використана

V. Узагальнення і систематизація знань

 

5.1.Закінчити речення

1.Метаболізм - це...

2.Анаболізм + Катаболізм =......

3. Пластичний обмін - реакції ....(ендо чи екзотермічні), відбувається.... (синтез чи розчеплення) речовин?

4.Автотрофні організми -це.....

5.2. Маю думку!

Порушення , якого процесу є більш руйнівним для організму пластичного чи енергетичного обмінів?

5.3."Почта"

Обери з скриньки фото організму і обґрунтуй джерело надходження енергії.

5.4.Обери процес. Катаболізм     Анаболізм   Не відноситься до метаболізму

1.Синтез жирів з гліцерину і жирних  кислот;

2.Окиснення глюкози до молочної кислоти;

3. Транспорт речовин крізь мембрану;

4.Синтез білків з амінокислот;

5. Синтез нуклеотидів з вуглеводів, азотистих основ і фосфорної кислоти;

6.Окиснення жирних кислот до води і вуглекислого газу;

7.М^,язове скорочення;

8.Поділ клітини(мітоз);

9.Утворення вуглеводів з води та вуглекислого газу при фотосинтезі.

5.5. Поміркуй! Лікарі безперервно трудяться над збереженням нашого здоров^,я, а кухарі - над руйнуванням його; однак останні впевненіші у успіху... Дені Дідро

      5.6.Робота з  робочим зошитом

Виконання завдань відповідно до даної теми уроку.

VІ. Підведення підсумків уроку

 "Кубик" власного бачення вивченого на уроці

1. Зроблю висновок(проблемне запитання).

2. Був здивований.

3. Зрозумів.

4. Знання застосую.

5. Порівняю.

6. Допоможу товаришу.

Оцінювання "Підіб^,ємо копілку" (підрахунок отриманих протягом уроку смайликів, вони є трьох кольорів: рожевий -1 бал, голубий - 0,5 бала, жовтий - 0,25 бала. Кожна діяльність учнів на уроці оцінюється відповідно до рівня складності. В кінці уроку кожен учень сумує  свою "копілку" смайликів, які переводяться в оцінку)

VІ. Домашнє завдання.

1.Опрацювати матеріал підручника.(І-ІІ р.)

 2.Скласти "Лист  плутанину"завдання  для однокласників.(ІІІ р.)

3.Підготувати прислів^,я і приказки про життєві правила, які забезпечать гомеостаз (ІV р.)

 «Людина з їжі живе». (Людина, як і інші гетеротрофи, отримує енергію з їжі під час розкладання поживних речовин)

«Худий живіт ні в танці, ні в роботу». (Для виконання роботи або руху в танці необхідна енергія, яку людина отримує з поживними речовинами)

«Добре поїв — немов надів шубу». (Під час травлення починається енергетичний обмін, внаслідок якого виділяється теплова енергія)

Учитель:

Урок добігає до кінця.

Перегорнута сторінка ця.

Попереду не один урок –

Ховає безліч  цікавих сторінок.

За активність дякую усім,

Міцні знання несіть у кожний дім.

Удачі, здоров'я бажаю,

 Нової зустрічі чекаю.

Додаток №1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток №2

 

Метаболізм (ні рівні клітини)
Пластичний обмін (асиміляція, анаболізм) —сукупність реакцій біосинтезу: із простих низькомолекулярних речовин утворюються складні високомолекулярні сполуки: амінокислоти → білки, нуклеотиди → нуклеїнові кислоти, вуглекислий газ і вода → глюкоза та ін.  Реакції відбуваються з поглинанням енергії – ендотермічні. Забезпечує ріст і розвиток.	Енергетичний обмін (дисиміляція, катаболізм) – сукупність реакцій розщеплення та окиснення: зі складних органічних сполук утворюються прості, бідні та енергію сполуки, що підлягають виведенню з клітини. Реакції відбуваються з виділенням енергії – екзотермічні Забезпечує запасання енергії клітиною в макроергічних зв,язках АТФ.

 

Додаток №3

 

Автотрофні організми в реакціях енергетичного обміну розщеплюють синтезовані ними ж органічні речовини (у формі глюкози).

Гетеротрофні організми розщеплюють органічні речовини, які надходять до їхніх клітин з їжею.

    Гриби й бактерії виділяють травні ферменти в навколишнє середовище, а поглинають і розщепляють уже досить прості органічні речовини, які утворилися внаслідок дії цих ферментів.

Тварини поживні речовини спочатку поглинають, а вже потім починають їх обробляти ферментами у своїй  травній системі.

В аеробних живих організмів розщеплення глюкози в клітинах відбувається у два етапи гліколіз і дихання.  Гліколіз відбувається в цитоплазмі, а дихання у мітохондріях. 

В анаеробних лише гліколіз.

    Для реакцій пластичного обміну у своїх клітин і гетеротрофні й автотрофні організми використовують зовнішні джерела енергії та Карбону.

Автотрофи отримують Карбон з неорганічних речовин і енергію сонячного світла,

Гетеротрофи отримують Карбон і енергію  з органічних речовин інших живих організмів.