Энергетический обмен клетки
план-конспект урока по биологии (9, 10 класс) на тему

Урок по биологии в 9 классе "Энергетический обмен клетки"

Цель урока: продолжить углубление и расширение знаний о процессе метаболизма, раскрыв сущность энергетического обмена

Задачи:

Образовательные: - изучить процесс энергетического обмена у гетеротрофных организмов

-подвести учащихся к выводу о значении АТФ - как универсального источника энергии

Развивающие: - продолжить развитие умений сравнивать биологические процессы, анализировать, формулировать выводы, развивать умения работать самостоятельно

Воспитательные: - воспитывать внутреннюю мотивацию к учению, создание ситуации успеха у учащихся

Оборудование: учебные таблицы : “Строение и расщепление АТФ”, “Энергетический обмен”, бланки опорных конспектов, схема метаболизма, листы бумаги, фломастеры, презентация к уроку.

Базовые понятия и термины: метаболизм, катаболизм, диссимиляция, анаболизм, ассимиляция, энергия, АТФ, митохондрии, ферменты, гетеротрофное питание, автотрофное питание, анаэробные условия, аэробные условия, гликолиз.

Концепция урока: изучить этапы энергетического обмена , объяснить роль АТФ в живых организмах.

Личная значимость изучаемого для обучающихся: иметь представление о процессе энергетического обмена в своем организме, виде энергии в живых организмах.

Планируемый результат: учащиеся расширяют знания о процессе метаболизма в живых организмах, используют теоретический материал для решения практических задач.

Форма организации учебной деятельности: комбинированный урок с элементами групповой работы

Методы: фронтальная беседа, проблемные вопросы, групповая работа.

Структура урока:

1. Организационный момент
2. Мотивация учебной деятельности
3. Изучение нового материала
4. Рефлексия
5. Применение приобретенных знаний
6. Домашнее задание

Ход урока

1.Организационный момент. Класс делится на три группы , каждая группа занимает свое рабочее место в классе.

2.Мотивация учебной деятельности. Здравствуйте! Садитесь. На прошлом уроке мы начали изучение сложного процесса жизнедеятельности живых организмов - обмена веществ и энергии, с прекращением которого, жизнь останавливается. Процесс обмена веществ и энергии (метаболизм) включает в себя два процесса- анаболизма ( ассимиляции) и катаболизма ( диссимиляции).

Взаимосвязаны ли эти процессы друг с другом? Давайте разберемся, проанализировав схему: “Обмен веществ и энергии”, которая лежит у вас на рабочих столах ( Приложение 1)

Учащиеся вместе с учителем прорабатывают схему, делают вывод: метаболизм - это сложный процесс в живых организмах, анаболизм и катаболизм - два противоположных взаимосвязанных процесса обмена веществ и энергии.

Сегодня на уроке мы должны изучить процесс энергетического обмена- катаболизм (диссимиляция). У вас на столах находятся схемы опорного конспекта, который вы будете заполнять в ходе урока. ( Приложение 2)

3.Изучение нового материала. Энергию можно определить, как способность совершать работу. По закону сохранения энергии - энергия не создается, не уничтожается, а только взаимопревращается из одного вида в другой.

Вопрос: За счет чего же клетка может совершать различного вида работу: химический синтез веществ, активный транспорт веществ через мембрану, проведение нервных импульсов и так далее?

Источником энергии почти для всех видов активности служат питательные вещества.

Вопрос: Какие химические вещества входят в состав питательных веществ?

Органические вещества- белки, жиры, углеводы.

Вопрос: Где в них содержится энергия?

Энергия содержится в химических связях между атомами углерода, водорода, кислорода. При разрыве этих связей выделяется энергия. Самое большое количество энергии. Заключено в химических связях в молекуле глюкозы и составляет 2800 кДж на 1 моль глюкозы. При расщеплении глюкозы с участием ферментов энергия выделяется поэтапно.

Вопрос: Изучая физику, вы знакомитесь с несколькими видами энергии, Вспомните их? А в клетке, какой вид энергии? (учащиеся высказывают свои предположения)

Энергия в клетке аккумулируется в виде АТФ - аденозинтрифосфорной кислоты, макроэргические связи которой богаты энергией. АТФ накапливается в митохондриях, оттуда поступает в разные участки клетки, обеспечивая процессы жизнедеятельности организма.

Используя таблицу: “Строение и расщепление АТФ” изучаем строение АТФ, процесс ее расщепления, отмечаем, что во время разрыва одной из макроэргических связей выделяется 40 кДж энергии, чем при разрыве любых других ковалентных связей-12 кДж (учащиеся делают записи в опорном конспекте)

Вопрос: Органические вещества - источник энергии, а где берут организмы эти вещества?

Все живые организмы по источнику получения органических веществ делятся на две группы:

1.Автотрофы ( учащиеся объясняют, что это за организмы)

2.Гетероторфы (учащиеся объясняют, что это за организмы)

Сегодня нас интересуют гетеротрофные организмы. Наша задача- разобрать этапы энергетического обмена у гетеротрофных организмов. Вы будете работать группами. Каждая группа получает задание, выполняет его в течении 10 минут и представляет другим группам (Приложение 3)

Задание первой группе

Используя стр.27-28 и дополнительный материал изучите подготовительный этап в клетке. Какие процессы протекают на этом этапе, что происходит с энергией. Изобразите этап схематично.

Задание второй группе

Используя стр. 28-29 и дополнительный материал изучите анаэробное дыхание (гликолиз) в мышцах. Отметьте условия протекания процесса. Какие конечные продукты процесса. Что происходит с энергией. Изобразите этап схематично.

Задание третьей группе

Используя стр.29 и дополнительный материал изучите аэробное дыхание. Отметьте условия протекания процесса. Какие конечные продукты процесса. Что происходит с энергией. Изобразите этап схематично.

После выполнения задания группы представляют свою схему на доске, остальные учащиеся работают с опорным конспектом.

А, сейчас давайте сравним нашу схему с таблицей “Энергетический обмен” и исправим свои недочеты.

Молодцы! А теперь давайте запишем общее уравнение энергетического обмена.

Глюкоза + кислород + 38 АДФ + 38Ф = углекислый газ + вода + 38 АТФ (2800 кДж)

Вопрос: А почему в клетке не может сразу произойти такое большое количество накопления энергии? ( учащиеся высказывают свое мнение)

4.Рефлексия

Мы рассмотрели интересную и непростую тему. Давайте сделаем выводы, по изученному материалу, начиная со схемы “Обмен веществ и энергии” и используя ваш опорный конспект.

1. Энергетический обмен сложный биохимический процесс, протекающий в живых организмах
2. Катаболизм и анаболизм две взаимосвязанные стороны процесса метаболизма.
3. Глюкоза богатое энергией химическое соединение.
4. Энергия аккумулируется в виде АТФ в митохондриях.
5. Процесс энергетического обмена происходит в три этапа, при участии ферментов.
6. Энергия необходима для процессов жизнедеятельности всех живых организмов

5.Применение приобретенных знаний.

Учащимся предлагается решить задачу.

Рассчитайте эффективность окисления глюкозы на двух этапах энергетического обмена по формуле

Е= Е( запасенная в АТФ)* количество АТФ/ Е общую *100%.

Сравните эффективность процессов гликолиза и дыхания с КПД бензинового (25%) и парового (10%) двигателей. Сделайте выводы из полученных результатов.

6.Домашнее задание

Активные учащиеся получают оценки за урок.

Стр.27-31, записи опорного конспекта.

Спасибо всем за работу. До свидания.

Опорный конспект по теме: «Энергетический обмен»

Катаболизм ( диссимиляция)-это_____________________________________________________________

Организмы:

Автотрофы___________________________________________________

Гетеротрофы__________________________________________________

Этапы энергетического обмена