Урок "Обмін речовин і енергії в клітині"

Про матеріал

Розширити в учнів знання про обмін речовин та енергії, набуті у 9 класі; ознайомити із поділом обміну речовин на пластичний та енергетичний; розкрити особливості процесів метаболізму. Сформувати загально біологічні поняття організм, клітина, пристосування, властивості живого. Сформувати базові поняття й терміни: обмін речовин, метаболізм, пластичний обмін, енергетичний обмін, метаболічні реакції, автотрофи, гетеротрофи.

Перегляд файлу

Біологія 10 клас.

Тема: Обмін речовин і енергії в клітині

Мета уроку:

Навчальна: Розширити в учнів знання про обмін речовин та енергії, набуті у 9 класі; ознайомити із поділом обміну речовин на пластичний та енергетичний; розкрити особливості процесів метаболізму. Сформувати загально біологічні поняття організм, клітина, пристосування, властивості живого. Сформувати базові поняття й терміни: обмін речовин, метаболізм, пластичний обмін, енергетичний обмін, метаболічні реакції, автотрофи, гетеротрофи.
Розвиваюча. Розвивати уміння порівнювати реакції пластичного та енергетичного обмінів та уміння розкривати взаємозв’язок між ними; розвивати увагу, пам’ять, спостережливість та впевненість у своїх поглядах.
Виховна. Виховувати у розумінні учнів розуміння того, що всі живі системи пов’язані між собою за допомогою обміну речовин та енергії між організмами та довкіллям.

Тип уроку:комбінований.

Методи і методичні прийоми:

1. Інформаційно- рецептивний:

а) словесний: розповідь-пояснення, опис, бесіда, робота з підручником.

б) наочний: ілюстрація;

2) Репродуктивний

Методичні прийоми: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та мислення, одержання з тексту та ілюстрацій нових знань, робота з роздатковим матеріалом, постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.

Обладнання й матеріали: таблиці «Будова рослинної клітини», «Будова тваринної клітини», «Будова мембрани», «Мітоз», «Мейоз».

Міжпредметні зв ́язки: хімія, екологія, історія.

Література:

Для учнів:- Тагліна О.В. підруч. Біології 10 кл.

Для вчителів: - Мусієнко М.М.,Славний Т.С.,Гоман П.Т. Біологія 10 кл.

На допомогу вчителю біології// Все для вчителя. - 2009. - № 7-8. - С. 33 - 94.
Педагогічна майстерня вчителя біології // Бібліотека журналу "Біологія". - 2009. - Вип. 9. - 140 с.
Тагліна, Ю.С. Предметний тиждень біології в школі// Бібліотека журналу "Біологія". - 2004. - Вип. 5. - С. 96.

Хід уроку

Час

Структурні етапи уроку

Засоби навчання

1-2 хв.

4хв.

3хв.

20-25 хв.

5-7хв.

1хв.

5-7хв.

І. Організаційний етап.

Вчитель проводить перевірку відсутніх, встановлює причини відсутності учнів, заповнює журнал по своєму предмету.

ІІ. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

Робота в групах, які розкривають в ігровому та науковому вигляді процеси мітозу та мейозу в клітинах. Кожна група задає запитання один одному, працює з ілюстраціями, на яких зображені фази цих процесів та ділиться цікавою інформацією щодо значення мітозу та мейозу для продовження роду і безперервності поколінь.

Питання для бесіди

1. З яких фаз складається життєвий цикл клітини?

2. Що таке мітоз?

3. За якими ознаками можна розрізнити фази мітозу?

ІІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Клітина – найменша структурна і функціональна одиниця живого, яка склалася історично. Які ж найважливіші процеси роблять клітину єдиним цілим?

ІV. Вивчення нового матеріалу.

Розповідь учителя з елементами бесіди

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

Точніше поняття метаболізму можна сформулювати як закономірний порядок перетворення речовин і енергії в клітині, спрямований на її ріст, збереження та самовідтворення.

Метаболізм будь-якої клітини складається з двох взаємопов’язаних комплексів реакцій. У результаті першої групи реакцій відбувається розщеплення складних органічних сполук на простіші, а енергія, яка при цьому виділяється, запасається клітиною у формі макроергічних зв’язків ряду сполук (наприклад, АТФ). Ця група процесів називається енергетичним обміном. У результаті другої групи реакцій за рахунок енергії макроергічних зв’язків відбувається синтез складних органічних сполук із більш простих попередників. Ця група процесів називається пластичним обміном За стратегією одержання матеріалів для забезпечення енергетичного обміну різні групи живих організмів суттєво різняться між собою.

Автотрофні організми (фотосинтезуючі рослини й бактерії та хемоавтотрофні бактерії) в реакціях енергетичного обміну розщеплюють синтезовані ними ж органічні речовини, частіше за все у формі глюкози. А от гетеротрофні організми (тварини, гриби й бактерії) розщеплюють органічні речовини, які надходять до їхніх клітин з їжею. При цьому гриби й бактерії виділяють травні ферменти в навколишнє середовище, а поглинають і розщеплюють уже досить прості органічні речовини, які утворилися внаслідок дії цих ферментів. А тварини поживні речовини спочатку поглинають, а вже потім починають їх обробляти ферментами у своїй травній системі. В аеробних живих організмів (тобто в організмів, які здатні існувати за наявності в навколишньому середовищі кисню) розщеплення глюкози в клітинах відбувається у два етапи — гліколіз і дихання. Гліколіз відбувається в цитоплазмі, а дихання — у мітохондріях (у еукаріотів, прокаріоти для цього використовують дихальні білкові комплекси, розташовані на плазмалемі). Для реакцій пластичного обміну своїх клітин і гетеротрофні й автотрофні організми використовують зовнішні джерела енергії та Карбону. Різниця в тому, що автотрофи отримують Карбон з неорганічних речовин (вуглекислого газу) за рахунок енергії сонячного світла, а гетеротрофи — з органічних речовин інших живих організмів.

Робота з роздатковим матеріалом, м\медійною дошкою, підручником над етапами енергетичного обміну: підготовчим, безкисневим, кисневим.

Найважливішим на безкисневому етапі енергетичного обміну є розщеплення в клітинах молекул глюкози шляхом гліколізу на дві молекули піровиноградної (С3Н4О3) або молочної кислоти (С3Н6О3) у м'язових клітинах:

У процесі розпаду глюкози беруть участь 13 різних ферментів, фосфорна кислота і АДФ. Під час гліколізу виділяється 200 кДж енергії . 84 кДж використовується на синтез 2х молекул АТФ, а решта (116 кДж) використовується у вигляді теплоти.

Значення гліколізу: організм дістає енергію в умовах дефіциту кисню.

Після завершення гліколізу настає друга стадія - кисневе розщеплення. Процес кисневого розщеплення описується рівнянням:

Це дихання. При цьому виділяється енергія (2600 кДж) частина якої розсіюється у вигляді тепла (45%), 55% перетворюється в енергію хімічних зв'язків АТФ (1440 кДж).

V. Узагальнення, систематизація та контроль знань, умінь та навичок

1.Дати відповіді на питання:

1. Що таке метаболізм?

2. Які стадії можна виділити в енергетичному обміні?

3. Які основні процеси відбуваються під час пластичного обміну?

2. Виберіть із переліку процесів, що відбуваються із затратами енергії та із вивільненням:

- рух тіла або його частин;

- проведення нервового імпульсу;

- повітряне дихання;

- анаеробне дихання;

- скорочення м’язів;

- біосинтез білка;