Усі уроки біології 10 клас - Р. С. Євсеєв 2018

Обмін речовин і перетворення енергії
Обмін речовин та енергії - основа функціонування біологічних систем

Цілі уроку:

• освітня: сформувати знання про пластичний та енергетичний обмін у клітині, з'ясувати їхній взаємозв'язок та порівняти їх основні шляхи;

• розвивальна: розвивати навички наукового мислення, вміння аналізувати інформацію та знаходити зв'язки між ефективністю біологічних процесів і умовами їх перебігу;

• виховна: виховувати розуміння єдності всіх біологічних процесів у живих організмах і важливості цих процесів для існування життя.

Обладнання і матеріали: схеми, що ілюструють процеси пластичного та енергетичного обміну.

Базові поняття і терміни: обмін речовин, метаболізм, пластичний обмін, енергетичний обмін, автотрофи, гетеротрофи.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Ключові компетентності: спілкування державною мовою; наукове розуміння природи; уміння аналізувати, формулювати висновки; знання та розуміння фундаментальних принципів біології.

Хід уроку

I. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ І МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ УЧНІВ

Питання для бесіди

1. Що таке обмін речовин (метаболізм)?

2. З яких двох протилежних процесів він складається?

3. Що таке енергетичний обмін?

4. Які стадії енергетичного обміну вам відомі?

5. Яке значення, на вашу думку, має обмін речовин та енергії в живих організмах?

ІІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Розповідь учителя з елементами бесіди

Будь-які процеси в живому організмі — рух, ріст, розвиток, розмноження, відповідь на подразник та інші — зумовлені перетворенням одних хімічних речовин на інші. Вони чітко узгоджені й здійснюються під контролем клітини організму. Сукупність цих реакцій називається обміном речовин, або метаболізмом. Він складається з двох взаємно протилежних процесів:

• анаболізму (асиміляції, пластичного обміну) — сукупності реакцій біосинтезу високомолекулярних речовин (білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів і ліпідів) з низькомолекулярних; потребуютьвитрат енергії;

• катаболізму (дисиміляції, енергетичного обміну) — сукупності реакцій ферментативного розщеплення складних речовин до низькомолекулярних продуктів; супроводжується вивільненням енергії.

Одночасно з утворенням продуктів дисиміляції відбувається вивільнення енергії хімічних зв’язків, яка частково розсіюється у вигляді тепла, частково — запасається у молекулах АТФ.

Основним джерелом енергії для живих організмів є сонячне світло (прямо чи опосередковано). Організми, що здатні синтезувати органічні речовини з неорганічних, є автотрофами. Одні з них використовують для цих процесів енергію світла — це фототрофи (зелені рослини, ціанобактерії, деякі одноклітинні тварини та бактерії). Інші автотрофи для синтезу органічних сполук із неорганічних використовують енергію, яка звільняється під час хімічних реакцій. Це хемотрофи.

Гриби, більшість тварин і бактерій належать до гетеротрофів. Для них джерелом енергії є органічні сполуки, синтезовані іншими організмами, які вони одержують з їжею (живі організми, їхні рештки або продукти життєдіяльності).

Ось деякі процеси, для яких живим організмам потрібна енергія:

• хімічні (синтез органічних сполук);

• механічні (скорочення м’язів, рух джгутиків та війок одноклітинних організмів);

• електричні (проходження нервового імпульсу по нервовому волокну);

• теплові (підтримання сталої температури тіла);

• світлові (перетворення енергії хімічних зв’язків органічних сполук на енергію свічення деяких мікроорганізмів, комах, глибоководних риб).

Іншими прикладами є активний транспорт речовин до клітини і назовні проти градієнту дифузії (приклад: робота калій- натрієвого насосу), фагоцитоз, піноцитоз, екзоцитоз тощо.

Загальні закономірності обміну речовин є такими:

• надходження поживних речовин (білків, жирів, вуглеводів), вітамінів, мінеральних речовин, води до організму в складі продуктів харчування;

• перетворення поживних речовин (білків, полісахаридів, жирів) у травному тракті на більш прості сполуки (амінокислоти, моносахариди, жирні кислоти, гліцерин), що здатні всмоктуватисяепітелієм слизової оболонки шлунка та кишечнику;

• транспорт простих сполук кров’ю та лімфою, надходження їх крізь мембрани судин до органів і тканин (печінки, м’язів, головного мозку, нирок, жирової тканини тощо);

• внутрішньоклітинний метаболізм (проміжний обмін);

• виділення з організму кінцевих продуктів обміну речовин (вуглекислого газу, води, сечовини, амоніаку та ін.) через нирки, легені, шкіру, кишечник.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ, СИСТЕМАТИЗАЦІЯ Й КОНТРОЛЬ ЗНАНЬ І ВМІНЬ УЧНІВ

1. Поясніть, яке значення для живих організмів має метаболізм і з яких процесів він складається.

2. Що відбуватиметься з організмом за переважання процесів асиміляції? за переважання процесів дисиміляції?

3. На які групи відносно джерел речовини та енергії поділяються живі організми? Наведіть приклади для кожної з груп.

4. Охарактеризуйте етапи енергетичного обміну.

5. Доведіть тісний взаємний зв’язок енергетичного та пластичного обміну.

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати відповідний параграф підручника.