Урок по теме « Энергетический обмен - катаболизм» 9 класса (9Б- кадеты) Учитель Быстрова В.В. Цели урока: - сформировать знания об энергетическом обмене, о роли ферментов и АТФ - продолжить развитие обще учебных навыков работы с различным источником информации; умений и навыков организации самостоятельной учебной деятельности; умение адекватно оценивать собственные достижения. Методы обучения: - словесный; наглядный; исследовательский; самостоятельная работа по учебному материалу; Формы организации познавательной деятельности: - групповая, индивидуальная, фронтальная. Оборудование: Фотоэлемент- модель; детские заводные игрушки; компьютер, интерактивная доска Ход урока. 1.Организационный момент (1-2 мин) 2. Повторение изученного материала по теме «Строение и функции органоидов клетки» (см. Приложение) I. Ориентировочно-мотивационный. Мотивация. СЛАЙД 1-2 Учитель зачитывает отрывок из известного произведения, который требует более конкретного биологического объяснения. Герои романа Жюля Верна « Дети капитана Гранта» только собрались поужинать мясом подстреленной ими дикой ламы (гуанако), как вдруг выяснилось, что оно совершено несъедобно. «Быть может, оно слишком долго лежало?» - озадачено спросил один из них. « Нет, оно, к сожалению, слишком долго бежало!!!» - ответил учёный Паганель. - Мясо гуанако вкусно только тогда, когда животное убито во время отдыха, но если за ним долго охотились и животное долго бежало, тогда его мясо несъедобно. Мог ли Паганель объяснить причину описанного им явления? -Вряд ли! Но пользуясь данными современной науки, сделать это совсем не трудно в причине данного явления поможет нам разобраться тема урока: Слайд 3 «Энергетический обмен. Синтез АТФ». Обеспечение клеток энергией «Энергетический обмен. Синтез АТФ». Основные понятия : энергетический обмен гликолиз цикл Крепса окислительное фосфорилирование Знакомства с целевыми установками на урок. Основные понятия: - энергетический обмен, гликолиз, окислительное фосфорилирование. II. Погружение в учебную деятельность. Занимаясь умственной работой, всегда тянет к шоколаду… Причина в том, что мозг нуждается в питании чистой энергией. - Откуда черпает организм эту чистую энергию? (ответ – пища, БЖУ) - Что является источником энергии на земле ? (Солнце) Слайд 4 • Энергия солнечного света • Энергия химических связей органических соединений • Энергия химических связей неорганических соединений - Каким образом энергия Солнца аккумулируется в питательных веществах? – (в процессе фотосинтеза) Вспомните определение ФОТОСИНТЕЗА…. Слайд 5 А что такое квант света? ( Квант– это частица , имеющая определенную энергию Е = hν и импульс) ПЕРЕХОД НА ФИЗИКУ. Для получения одной молекулы глюкозы требуется 48 фотонов, что эквивалентно энергии солнечного света 17,3∙10―18 Дж. ДЕМОНСТРАЦИЯ ФОТОЭФЕКТА А что является результатом фотосинтеза? – Углеводы Давайте вспомним химическую природу углеводов - просмотр слайдов химии ПЕРЕХОД НА ХИМИЮ Вопрос - В результате какого процесса происходит освобождение Е?- (энергетическое расщепление) Вопрос – Что называется энергетическим обменом? - Энергетическим обменом (Q) называется (=) совокупность (+) реакций расщепления, идущих с выделением энергии. Вопрос Что является главным при Е обмене? – образование энергии III. Изложение нового материала Энергетический обмен происходит в три этапа (I, II, III). СЛАЙД 7-17 --I этап - подготовительный. Проходит в органах пищеварения. Здесь происходит расщепление пищи с выделением энергии, причем белки расщепляются на аминокислоты, углеводы — на моносахариды, жиры — на глицерин и жирные кислоты. Энергия, выделившаяся при этом, рассеивается в виде тепла. II этап – бескислородный, происходит в цитоплазме клеток. В процессе этого этапа молекула глюкозы расщепляется на две молекулы молочной кислоты, при этом большая часть выделившейся энергии рассеивается в виде тепла, а часть синтезируется в виде двух молекул АТФ, при этом энергия аккумулируется в химических связях АТФ. У различных организмов энергетический обмен идет сходно с гликолизом. Это — спиртовое брожение и молочнокислое брожение. III этап — кислородный . Этап полного окисления происходит в митохондриях, он идет с участием кислорода, поэтому и носит такое название. В процессе этого этапа происходит расщепление молочной кислоты до угле кислого газа и воды, поэтому его называют дыханием Энергия, освобождающаяся в процессе расщепления одной молекулы глюкозы, аккумулируется в 38 молекулах АТФ. Синтез АТФ происходит в митохондриях в процессе расщепления органических веществ. IV. Эмпирическая деятельность Демонстрация опыта: Учитель показывает заводные игрушки. Заводит все их ключом, а потом приводит в движение. Вопрос: Что мы видим? Ответ: Игрушечная курица клюет, собака кивает головой, автомобили разъезжает взад вперед, юла вращается. Учитель: Но все эти действия, несмотря на их внешние различия, запущены одним и тем же механизмом, благодаря одному и тому же повороту ключа. Что-то похожее мы видим в живой клетке с её сотнями и тысячами разнообразных, одновременно идущих процессов. Роль такого «механизма» здесь играет вещество… Вопрос: О каком веществе идет речь? Ответ: Оно называется аденозинтрифосфорной кислотой, а если коротко — АТФ. Комментарии учителя: Слайд 18 Когда в клетке «сжигаются» органические вещества, за счёт выделенной энергии «заводятся» огромные количества молекул-«моторчиков». Без АТФ организм не смог бы воспользоваться энергией, выделенной при «сжигании» в клетке сахаров, жиров и т.д. Вопрос: какое значение имеет АТФ в жизни клетки? СЛАЙД19 Ответ: АТФ играет центральную роль в энергетическом обмене клетки. Она является непосредственным источником энергообеспечения любой клеточной функции. V. Рефлексия: А теперь давайте вернемся к началу урока и ответим на вопрос героев Жюль Верна о несъедобном мясе Ответ: Молочная кислота сделала невкусным мясо животного, подстреленного героями Жюля Верна. Комментарий учителя: -Да. Кислород не успевает попасть в клетки мышц при длительном беге животного. Тем не менее клетки задыхаются не сразу. При распаде глюкозы образуется сложное вещество – молочная кислота. Чем больше кислоты накопилось в мышцах, тем сильнее животное чувствует усталость. Учитель возвращается к вопросу, заданному в начале урока: почему мясо гуанако вкусно, если животное убито во время отдыха? Ответ: Клетки мышц дышат кислородом, а значит глюкоза «сгорает» в ней полностью, превращаясь в воду и углекислый газ с выделением энергии . Комментарий учителя: Во время третьего этапа происходит окончательное расщепление продуктов гликолиза, путём ряда последовательных ферментативных реакций, причём на данном этапе освобождается наибольшее количество энергии, а значит в мышцах животного нет молочной кислоты. Расщепление в клетке 1 молекулы глюкозы до оксида углерода( СО2 ) и воды обеспечивает синтез 38 молекул АТФ. Из них в бескислородную стадию синтезируется 2 молекулы АТФ, а в кислородную 36АТФ. Кислородный процесс, таким образом, почти в 20 раз более эффективен, чем бескислородный. Образовавшаяся при этом АТФ по каналам ЭПС направляется в другие участки клетки, где возникает в ней потребность. Из образовавшейся энергии при расщеплении глюкозы для клетки сохраняется 55% энергии, которая переходит в потенциальную энергию и в дальнейшем используется клеткой. Поэтому реакция расщепления называется энергетическим обменом. Закрепление 1. Задача. На чашу весов помещают мышь под металлическую сетку и уравновешивают весы. Животное активно перемещается по чашке, карабкается по сетке. Примерно через 30 минут после начала опыта чашка с мышью поднялась вверх. Почему? Ответ: Масса тела теряется за счет выдыхания углекислого газа и паров воды, которые образуются при расщеплении веществ пищи для получения энергии. Домашнее задание. Параграф 8, интеграция +604. Подготовиться к проверочной работе. Приложение Тестовый контроль по теме «Строение и функции органоидов клетки» Выполните задания теста Часть 1. Задание с выбором одного верного ответа: 1. Окисление органических веществ происходит в органоиде клетки 1. в рибосомах 2. в хлоропластах 3. в митохондриях 4. в лизосомах 2. Двумембранный органоид цитоплазмы, характерный только для растительных клеток это. 1. комплекс Гольджи 2. лизосома 3. митохондрия 4. хлоропласт 3. Относительно постоянный химический состав клетки сохраняется благодаря 1. обмену веществ 2. делению 3. росту 4. развитию 4. Органоид клетки обеспечивает биологический распад сложных органических веществ? 1. ядро 2. лизосома 3. рибосома 4. клеточный центр 5. На рисунке изображена растительная клетка. Какую функцию выполняют органоиды клетки, обозначенные буквой А? 1) производят органические вещества из неорганических 2) запасают воду 3) синтезируют молекулы АТФ 4) контролируют жизнедеятельность Часть 2. Задание с выбором нескольких верных ответов: 1. Выберите три признака, характерные для структуры клетки, схематически изображенной на рисунке: 1) характерна для клеток растений; 2) является центром сборки микротрубочек; 3) содержит светочувствительные пигменты; 4) впячивания внутренней мембраны образуют тилакоиды; 5) содержит хромосомы; 6) заполнена клеточным соком. 134. 2. Выберите три верных утверждения: 1) наружная мембрана митохондрий образует кристы 2) каждая лизосома состоит из большой и малой субъединиц 3) шероховатая эндоплазматическая сеть содержит множество рибосом 4) зеленый цвет хлоропластов обусловлен наличием в них каротиноидов 5) метод дифференциального центрифутирования позволяет выделить фракцию рибосом 6) молекулы фосфолипидов в плазмалемме ориентированы гидрофобными хвостами внутрь мембраны 356 Часть 3. Задания на установление соответствия. 1. Установите соответствие между органоидом особенностью его строения. ОРГАНОИД СТРОЕНИЕ А) хлоропласт 1. одномембранный Б) эндоплазматическая сеть 2. двумембранный В) лизосома Г) митохондрия Д) комплекс Гольджи 21121 эукариотической клетки и Часть 4. Работа с текстом Вставьте в текст «Митохондрия» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, МИТОХОНДРИЯ Обязательными органоидами большинства эукариотических клеток являются митохондрии. Их часто называют __________ (А) станциями. Они имеют двойную мембрану: наружную гладкую и внутреннюю, образующую выросты __________ (Б), на которых расположены __________ (В), осуществляющие синтез молекул __________ (Г). Перечень слов: 1) фермент 2) АТФ 3) полисахарид 4) энергетический 5) цистерна 6) ДНК 7) пластический 8) криста 4812 Часть 5. Решение биологической задачи В зеленых клетках листа идет активный синтез крахмала, а в белых клетках клубня картофеля нет. Какие органоиды присутствуют только в зеленых клетках листа и в белых клетках клубня? Решение: В зелёных клетках листа присутствуют пластиды – хлоропласты. Основная функция хлоропластов – это фотосинтез. В клубнях картофеля содержатся лейкопласты- функция – накопление питательных веществ. КРИТЕРИИ ДЛЯ ОЦЕНИВАНИЯ ОТВЕТА Задание 1- 5 - за каждый верный ответ 1 балл. Задание 6-10- оцениваются в 3 балла (1 балл, если допущена 1 ошибка и 0 баллов за 2 и более ошибок) Максимальное количество баллов – 20. Количество правильных ответов 20-18 17-14 13-10 9 и меньше Оценка «5» «4» «3» «2»