Урок 14. Энергетический обмен в клетке. Питание клетки Цель: изучить этапы энергетического обмена, рассмотреть последовательность протекания энергетического обмена в клетке на примере гликолиза, выявить значение кислорода для гликолиза. Тип урока: комбинированный. Оборудование: таблица «Энергетический обмен в клетке». Ход урока I. Организационный момент. II. Проверка знаний учащихся. 1. Постоянство внутренней среды биологических систем называется (гомеостазом). 2. Постоянными величинами в клетке и организме являются_______(концентрация ионов солей), _________(температура), ___________________ (осмотическое давление в клетке, кровяное давление в организме). 3. Поддержание постоянства внутренней среды обеспечивается двумя противоположно направленными процессами: а) ____________________ (ассимиляцией) – образованием сложных органических веществ из более простых; б) _____________________ (диссимиляцией) – распадом сложных органических веществ на более простые. 4. В процессе ассимиляции энергия _________________ (затрачивается). В процессе диссимиляции энергия (выделяется) и ________(запасается). 5. Совокупность процессов ассимиляции составляет (пластический) обмен. 6. Совокупность процессов диссимиляции составляет (энергетический) обмен. 8. Ассимиляция и диссимиляция являются двумя сторонами единого процесса, который называется (обменом веществ), или ________(метаболизмом). III. Изучение нового материала. 1. Всем живым клеткам постоянно нужна энергия, необходимая для протекания в них различных биологических и химических реакций. Одни организмы для этих реакций используют энергию солнечного света (при фотосинтезе), другие - энергию химических связей органических веществ, поступающих с пищей. Извлечение энергии из пищевых веществ осуществляется в клетке путем их расщепления и окисления кислородом, поступающим в процессе дыхания. Поэтому этот процесс называют биологическим окислением, или клеточным дыханием. Биологическое окисление с участием кислорода называют аэробным, без кислорода анаэробным. Процесс биологического окисления идет многоступенчато. При этом в клетке происходит накопление энергии в виде молекул ЛТФ и других органических соединений. Источником энергии для всех видов активности служит химическая энергия органических молекул, запасенная в связях между их атомами. При разрыве связей эта энергия высвобождается, при этом она аккумулируется в форме АТФ (содержащей макроэнергетические связи, во время разрыва которых высвобождается около 40 кДж/моль энергии) и в этой форме используется затем для выполнения различной работы в клетке. ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА Название этапа, локализация в организме 1 Особенности протекания этапов 2 I. ПОДГОТОВИТЕЛЬ- Молекулы сложных органических соединений НЫЙ (в органах расщепляются под действием ферментов на более мелкие: пищеварения) БЕЛКИ —-аминокислоты УГЛЕВОДЫ — моносахариды ЖИРЫ— глицерин и жирные кислоты Энергетическая ценность 3 Небольшое количество энергии, рассеивающейся в виде тепла II. Дальнейшее расщепление молекул (при участии ферментов) БЕСКИСЛОРОДНЫЙ до более простых соединений. Так. глюкоза распадается на (неполный) гликолиз; две молекулы пировиноградной кислоты (С3Н4О3), которая у микроорганизмов – затем восстанавливается в молочную кислоту (С3Н6О3); в брожение (протекает в реакциях участвуют Н3РО4 и АДФ: клетках) С6Н12О6+2 Н3РО4+ 2АДФ→2 С3Н6О3+2АТФ+2Н2О У дрожжевых грибов - спиртовое брожение: С6Н12О6+2 Н3РО4+ 2АДФ→2 С2Н5ОН+2АТФ+2Н2О При расщеплении глюкозы 60 % выделившейся энергии превращается в тепло; 40 % идет на синтез двух молекул АТФ, эта часть энергии запасается III. КИСЛОРОДНЫЙ (протекает в матриксе митохондрий и на внутренних мембранах митохондрий) При окислении двух молекул молочной кислоты образуется 36 молекул АТФ При доступе кислорода к клеткам образовавшиеся на предыдущем этапе вещества ОКИСЛЯЮТСЯ до СО2 и Н2О: 2 С3Н6О3+6О2+36 Н3РО4+36АДФ→6СО2+38 Н2О+36АТФ Образовавшиеся молекулы АТФ выходят за пределы митохондрий и участвуют во всех процессах клетки, где необходима энергия 2. Р а с с к а з у ч и т е л я о сущности процесса питания, его основных типах (с параллельным заполнением схемы). III. Обобщение и проверка степени усвоения изученного материала. К о н т р о л ь н ы й срез (мини-тест). 1. Универсальным источником энергии во всех клетках являются: а) нуклеиновые кислоты; б) углеводы; в) белки; г) АТФ. 2. Присоединение остатка фосфорной кислоты к молекуле АДФ называется реакцией: а) фосфорилирования; б) полимеризации; в) гидролиза; г) гидрирования. 2. Расщепление молекулы глюкозы до двух молекул пировиноградной кислоты является сущностью процесса: а) дыхания; б) гликолиза; в) брожения; г) фосфорилирования. 3. Органические вещества окисляются до углекислого газа и воды в процессе: а) дыхания; б) гликолиза; в) брожения; г) гидролиза. 4. Суммарный энергетический эффект распада глюкозы в молекулах А ТФ составляет: а) 36 б) 24 в) 2 г) 38 По окончании выполнения теста проводится его самопроверка. Ответы: 1-г; 2-а; 3- б; 4 -а; 5-г. Домашнее задание: §22-23