Урок в 10 классе по курсу

«Общая биология».

Подготовила учитель биологии

МБОУ «СОШ №43 им. Г.К. Жукова» г. Курска

Холодова Е.Н.

Источник энергии на Земле - Солнце

Солнечная энергия

Фотосинтез

Белки

Энергия

органических

веществ

Жиры

Углеводы

Метаболизм

• Энергетический

• Пластический обмен
• Ассимиляция
• Анаболизм

обмен

• Диссимиляция
• Катаболизм

• Аденин
• Рибоза
• Энергия
• 3 остатка фосфорной кислоты
• Митохондрии
• Аккумулятор
• Макроэргическая связь

Единым и универсальным источником энергии в клетке является АТФ (аденозинтрифосфорная кислота),которая образуется в результате окисления органических веществ.

АТФ + Н 2 О = АДФ + Н 3 РО 4 + энергия

АДФ + Н 3 РО 4 + энергия = АТФ + Н 2 О

реакция ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ

т.е. присоединения одного остатка фосфорной кислоты к молекуле АДФ (аденозиндифосфата).

«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

• 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.

Что такое энергетический обмен или катаболизм?

КАТАБОЛИЗМ – это совокупность реакций ферментативного расщепления сложных органических соединений, сопровождающихся выделением энергии.

ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА

• у АЭРОБОВ
• 1.Подготовительный
• 2.Бескислородный
• 3.Кислородный

• у АНАЭРОБОВ
• 1.Подготовительный
• 2.Бескислородный

Характеристика этапов энергетического обмена.

Химические реакции

I этап - Подготовительный в пищеварительной системе.

Выход энергии

II этап (анаэробный) – Гликолиз. Идет без О 2 в цитоплазме клетки

Образование АТФ

III этап (аэробный) – Кислородное расщепление.

Идет в присутствии О 2 в митохондриях (клеточное дыхание).

Итоговое суммарное уравнение:

1 ЭТАП- подготовительный

Где происходит?

В лизосомах и пищеварительном тракте.

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?

2 ЭТАП- бескислородное окисление или гликолиз .

Где происходит?

В цитоплазме клеток, без кислорода.

Гликолиз – процесс расщепления углеводов в отсутствии кислорода под действием ферментов.

• Где происходит? В клетках животных.
• Что происходит? Глюкоза с помощью

ферментативных реакций

окисляется.

С 6 Н 12 О 6 + 2 Н 3 РО 4 +2 АДФ = 2 С 3 Н 4 О 3 + 2 АТФ +2 Н 2 О

глюкоза фосфорная ПВК вода

кислота

Итог: энергия в виде 2 молекул АТФ .

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.

С 6 Н 12 О 6 + 2Н 3 РО 4 +2АДФ = 2С 2 Н 5 О H + 2CO 2 + АТФ +2 Н 2 O

глюкоза фосфорная этиловый вода

кислота спирт

Молочно - 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 .

Кислородное 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.

Где происходит? Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и ее внутренними мембранами.

Этапы кислородного окисления:

а) цикл Кребса

б) окислительное фосфорилирование

Цикл 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.)

Ацетил-КоА 2С

Лимонная

кислота 6С

Яблочная

кислота 4С

Глутаровая

кислота 5С

Фумаровая

кислота 4С

Янтарная кислота 4С

Процесс кислородного расщепления молочной выражается уравнением:

2 С 3 Н 6 О 3 + 6 О 2 + 36 АДФ + 36 Н 3 РО 4 =

6 СО 2 + 42 Н 2 О + 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?

Просуммировав это уравнение с уравнением гликолиза получим итоговое уравнение:

С 6 Н 12 О 6 + 2 АДФ + 2 Н 3 РО 4 = 2 С 3 Н 6 О 3 + 2 АТФ + 2 Н 2 О

2 С 3 Н 6 О 3 + 6 О 2 + 36 АДФ + 36 Н 3 РО 4 = 6 СО 2 + 36 АТФ + 42 Н 2 О

____________________________________________________________________________________

С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 + 38 АДФ + 38 Н 3 РО 4 = 6 СО 2 + 38 АТФ + 44 Н 2 О

С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 = 6 СО 2 + 38 АТФ

ИТОГ: Энергия в виде 38 АТФ

ВЫВОД:

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: …

необходим чистый воздух, т.е. кислород.

необходимы питательные вещества.

необходимы биологические катализаторы,

т.е ферменты.

необходимы биологические активаторы,

т.е. витамины.

• 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.

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.

Продолжите предложения.

Наш урок подошёл к концу, и я хочу сказать:

- для меня было открытием то, что...

- сегодня на уроке мне удалось (не удалось)...

Домашнее задание:

Параграф 22,

? Как взаимосвязаны анаболизм и катаболизм в едином процессе обмена веществ?

Задачи (приложение 2).

Решение 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.

• 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.

Основные превращения при гликолизе (бескислородный этап) Осуществляется в гиалоплазме, с мембранами не связан; в нём участвуют ферменты; расщеплению подвергается глюкоза. Осуществляется в гиалоплазме, с мембранами не связан; в нём участвуют ферменты; расщеплению подвергается глюкоза. C 6 H 12 O 6 C 3 H 6 O 3 +Q C 6 H 12 O 6 C 3 H 6 O 3 +Q 60% теплота 60% теплота 40% на синтез 40% на синтез 2 АТФ 2 АТФ

Основные превращения при спиртовом брожении В клетках растительного организма бескислородный этап протекает в форме спиртового брожения. В клетках растительного организма бескислородный этап протекает в форме спиртового брожения. C 6 H 12 O 6 C 2 H 5 OH+ CO 2+2АТФ C 6 H 12 O 6 C 2 H 5 OH+ CO 2+2АТФ

Кислородный этап энергетического обмена (аэробное дыхание или гидролиз) Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и внутренней мембраной, в нём участвуют ферменты, расщеплению подвергается молочная кислота. Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и внутренней мембраной, в нём участвуют ферменты, расщеплению подвергается молочная кислота. C 3 H 6 O 3 +3H 2 O 3CO 2 + 6H 2 O C 3 H 6 O 3 +3H 2 O 3CO 2 + 6H 2 O

Брожение – это процесс: Брожение – это процесс: А) Расщепления органических веществ в анаэробных условиях; А) Расщепления органических веществ в анаэробных условиях; Б) окисление глюкозы; Б) окисление глюкозы; В) синтез АТФ в митохондриях; В) синтез АТФ в митохондриях; Г) превращение глюкозы в гликоген; Г) превращение глюкозы в гликоген;

Клеточное дыхание. Высвобождение потенциальной энергии химических связей Образующиеся в процессе фотосинтеза органические вещества и заключенная в них химическая энергия служат источником заключенная в них химическая энергия служат источником веществ и энергии для осуществления жизнедеятельности всех организмов. Однако использование животными, грибами, многими бактериями синтез создаваемых зелеными растениями органических веществ, на их основе специфических для каждого вида соединений возможны лишь после предварительных преобразований, которые заключаются в расщеплении этих сложных веществ до мономеров и низкомолекулярных веществ: полисахаридов - до нуклеотидов, жиров - до высших карбоновых кислот и глицерина.

Клеточное дыхание - это процесс образования и накопления энергии. Для аэробного - это процесс образования и накопления энергии. Для аэробного Дыхания необходим кислород. Однако некоторые организмы получают энергию из пищи без использования атмосферного кислорода, т.е. в процессе анаэробного дыхания. Таким образом, исходными веществами для дыхания служат богатые энергией органические молекулы, на образование которых в свое время была затрачена энергия. Основным веществом, используемым клетками для получения энергии, является глюкоза.

Аэробное (кислородное) дыхание ЭТАПЫ: 1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ (ЭТАП ПИЩЕВАРЕНИЯ) Включает в себя расщепление полимеров до мономеров. Эти процессы происходят в пищеварительной системе животных или цитоплазме клеток. На данном этапе не происходит накопления энергии в молекулах АТФ, а рассеивается в виде тепла. Образующиеся в ходе подготовительного этапа соединения могут использоваться клеткой в реакциях пластического обмена, а также для дальнейшего расщепления с целью получения энергии.

2. Бескислородный (неполный) этап Он протекает в цитоплазме клеток без участия кислорода. На данном 2. Бескислородный (неполный) этап Он протекает в цитоплазме клеток без участия кислорода. На данном этапе дыхательный субстрат подвергается ферментативному расщеплению. Примером такого процесса является гликолиз – многоступенчатое бескислородное расщепление глюкозы. В реакциях гликолиза шестиуглеродная молекула глюкозы (С 6) расщепляется на две молекулы пировиноградной кислоты (С 3). При этом от каждой молекулы глюкозы отщепляется четыре атома водорода и образуется две молекулы АТФ. Атомы водорода присоединяются к переносчику НАД (никотинамидадениндинуклеотид), который переходит в свою восстановленную форму НАД*Н+Н +. Суммарная реакция гликолиза имеет вид: С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 +2НАД + 2С 3 Н 4 О 3 +2АТФ+2НАД*Н+Н + +2Н 2 О Полезный выход энергии этого этапа – две молекулы АТФ, что составляет 40%;60% рассеивается в виде тепла. Полезный выход энергии этого этапа – две молекулы АТФ, что составляет 40%;60% рассеивается в виде тепла.

Креатин У всех позвоночных и некоторых беспозвоночных креатин образуется из креатинфосфата ферментом креатинкиназой. Наличие такого энергетического запаса сохраняет уровень АТФ/АДФ на достаточном уровне в тех клетках, где необходимы высокие в тех клетках, где необходимы высокие концентрации АТФ.

3. Кислородный этап. Он протекает в митохондриях и требует присутствия кислорода. Здесь пировиноградная кислота подвергается расщеплению: 2С 3 Н 4 О 3 +6Н 2 О+8НАД + +2ФАД + 6CO 2 +8НАД*Н 2 +2ФАД*Н 2 +2АТФ Углекислый газ выделяется из митохондрий в цитоплазму клетки, а затем в окружающую среду. Атомы водорода, акцептированные НАД и ФАД (кофермент флавинадениндинуклеотид),вступают в цепь реакций, конечный результат которых – синтез АТФ. Это происходит в следующей которых – синтез АТФ. Это происходит в следующейпоследовательности:

Слайдов: 11 Слов: 426 Звуков: 0 Эффектов: 3

Энергетический обмен в клетке. Актуализация знаний Изучение нового материала Закрепление. Фильм. Реакции. Рефлексия. Изучение нового материала Закрепление. Замените одним словом выделенную часть каждого утверждения. Ферментативный и бескислородный процесс распада органических веществ в клетке наблюдается у бактерий. (Гликолиз). (Дыхание). Задача. Тестирование. Вернуть. Способы получения энергии живыми существами. Этапы энергетического обмена. Брожение. Решите задачу. Процесс окисления глюкозы в клетке сходен с горением. - Энергетический обмен.ppt

Этапы энергетического обмена

Слайдов: 45 Слов: 816 Звуков: 0 Эффектов: 161

Энергетический обмен. Заполните пропуски в тексте. Типы питания организмов. Солнце. Солнечная энергия. Метаболизм. Энергетический обмен. Дать характеристику реакциям. Этапы энергетического обмена. Подготовительный этап. Катаболизм. Взаимосвязь анаболизма и катаболизма. АТФ. АДФ. Процесс расщепления. Подготовительный 2. Бескислородный 3. Кислородное расщепление. Бескислородный этап. Гликолиз. Энергия. Глюкоза. Сколько молекул глюкозы необходимо расщепить. Подготовительный 2. Бескислородный 3. Кислородное расщепление. Аэробное дыхание. Этапы энергетического обмена. Условия. - Этапы энергетического обмена.ppt

Энергетический обмен веществ

Слайдов: 13 Слов: 936 Звуков: 0 Эффектов: 75

Энергетический обмен. Биологическое окисление и горение. Процесс энергетического обмена. Подготовительный этап. Горение. Гликолиз. Судьба ПВК. Молочнокислое брожение. Повторение. Молочная кислота. Окисление вещества А. Энергия, которая выделяется в реакциях гликолиза. Ферменты бескислородного этапа энергообмена. - Энергетический обмен веществ.ppt

Энергетический обмен в клетке

Слайдов: 8 Слов: 203 Звуков: 0 Эффектов: 42

Урок биологии в 10 классе. Обмен веществ и энергии в клетке. Основные понятия. Метаболизм; Пластический обмен; Энергетический обмен; Гомеостаз; Фермент. Метаболизм. Обмен веществ и энергии. Внешний обмен (поглощение и выделение веществ клеткой). Внутренний обмен (химические превращения веществ в клетке). Пластический обмен (ассимиляция или анаболизм). Энергетический обмен (диссимиляция или катаболизм). Пластический обмен (ассимиляция). Простые в-ва. Сложные в-ва. Органоиды. Энергетический обмен (диссимиляция). Сравнительная таблица. - Энергетический обмен в клетке.ppt

«Энергетический обмен» 9 класс

Слайдов: 26 Слов: 448 Звуков: 0 Эффектов: 18

Энергетический обмен в клетке. Понятие об энергетическом обмене. Энергетический обмен (диссимиляция). АТФ – универсальный источник энергии в клетке. Состав АТФ. Превращение АТФ в АДФ. Структура АТФ. Подготовительный этап. Схема этапов энергетического обмена. Глюкоза – центральная молекула клеточного дыхания. Анаэробный гликолиз. ПВК – пировиноградная кислота С3Н4О3. Брожение – анаэробное дыхание. Брожение. Три этапа энергетического обмена. Аэробный этап - кислородный. Митохондрия. Суммарное уравнение аэробного этапа. «Энергетический обмен» 9 класс. Жиры. АТФ в цифрах. - «Энергетический обмен» 9 класс.ppt

Энергетический обмен в биологии

Слайдов: 17 Слов: 286 Звуков: 0 Эффектов: 12

Энергетический обмен (катаболизм). Катаболизм. Способы получения энергии: Использование энергии. Механические процессы Транспорт Химические процессы Электрические процессы. Анаэробный обмен (гликолиз). Процесс анаэробного расщепления глюкозы. Спиртовое брожение. С6Н12О6=2СО2+2С2Н5ОН (этиловый спирт) Дрожжи. Молочнокислое брожение. С6Н12О6=С3Н6О3 (молочная кислота) Молочнокислые бактерии (лактобактерии). Пропионовокислое брожение. 3С3Н6О3=2С3Н6О2+С2Н4О2+СО2+Н2О Пропионовокислые бактерии. Муравьинокислое брожение. СН2О2 (муравьиная кислота) Кишечная палочка. Маслянокислое брожение. - Энергетический обмен в биологии.ppt

Энергетический обмен веществ в клетке

Слайдов: 25 Слов: 823 Звуков: 0 Эффектов: 24

Энергетический обмен в клетке. Биологическое окисление и горение. Биологическое окисление. Подготовительный этап. Бескислородное окисление. Уравнение процесса. Спиртовое брожжение. Полное кислородное расщепление. Уравнение. Повторение. Гидролиз белков. Ферменты пищеварительного тракта. Молочная кислота. Этиловый спирт. Моль. Углекислый газ. Реакции подготовительного этапа. Рассеивается в форме тепла. Запасается в форме АТФ. Дайте краткие ответы. Ассимиляция. Какие организмы называются гетеротрофами. Что происходит с энергией, выделяющейся на подготовительном этапе. - Энергетический обмен веществ в клетке.ppt

Обмен веществ и энергия клетки

Слайдов: 13 Слов: 317 Звуков: 0 Эффектов: 0

Подготовка учащихся к заданиям открытого типа. Тестовые задания. Обмен веществ. Определение. Химические превращения. Органы пищеварения. Пластический обмен. Энергетический обмен. Метаболизм. Задания с ответом «да» или «нет». Текст с ошибками. Задание с развернутым ответом. Спасибо за внимание. - Обмен веществ и энергия клетки.ppt

Обмен веществ в клетке

Слайдов: 10 Слов: 295 Звуков: 0 Эффектов: 36

Обмен веществ и энергии. Пища – источник энергии и пластических веществ. Продукты окисления. Кислород. Этапы обмена веществ. Подготовительный Изменения с веществами в клетке Заключительный. Подготовительный этап Поступление веществ. Пища. Воздух. Пищеварительная система. Дыхательная система. Кровеносная система. Клетки тела. Изменения в клетке. Заключительный этап Выделение продуктов окисления. Вода, аммиак. Выделительная система. Задача: Какова судьба сливочного масла, съеденного на завтрак? Аристотель. - Обмен веществ в клетке.ppt

Транспорт веществ

Слайдов: 21 Слов: 533 Звуков: 0 Эффектов: 0

Транспорт веществ через мембрану. Механизмы прохождения веществ через клеточную мембрану. Основные процессы, с помощью которых вещества проникают через мембрану. Диффузия -. Свойства простой диффузии. Облегченная диффузия. Свойства облегченной диффузии. Активный транспорт. Свойства активного транспорта. Типы активного транспорта. Прототипом активного транспорта считают Na/K насос. Схема Na/К–насоса – АТФазы. Сравнительный состав внутриклеточной и внеклеточной жидкости. Ионные каналы. Градиент. Основные различия ионного канала и поры. Конформационные состояния ионного канала. Состояние активации – канал открыт и обеспечивает прохождение ионов. - Транспорт веществ.ppt

Метаболизм

Слайдов: 24 Слов: 689 Звуков: 0 Эффектов: 44

Обмен веществ и энергии (метаболизм). 2 процесса метаболизма. Реакции ассимиляции и диссимиляции. По типу питания. По способу поступления веществ. По отношению к кислороду. Пластический обмен. Биосинтез белка. Транскрипция. Трансляция. Генетический код. Свойства генетического кода. Какую первичную структуру будет иметь белок. Решение. Участок правой цепи ДНК. ДНК. Начальная часть молекулы. Белок. Белок, состоящий из 500 мономеров. Молекулярная масса одной аминокислоты. Определите длину соответствующего гена. Одна из цепей гена, несущая программу белка, должна состоять из 500 триплетов. - Метаболизм.ppt

Метаболизм углеводов

Слайдов: 49 Слов: 886 Звуков: 0 Эффектов: 7

Молекулярная биология для биоинформатиков. Совокупность химических реакций организма. Метаболизм. Метаболический путь. Энзимы. Ферменты. Ферменты. Важные коэнзимы. Классификация энзимов. Факторы, влияющие на активность ферментов. Неконкурентное ингибирование. Катаболизм. Основные этапы метаболизма углеводов. Возможные пути превращения глюкозы. Схема окисления глюкозы. Этапы окисления глюкозы. Субстратное фосфорилирование. Глюкокиназа. Фосфоглюкоизомераза. Альдолаза. Триозофосфат изомераза. Глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа. Фосфоглицераткиназа. Енолаза. Уравнение гликолиза. -