Сценарий урока "Энергетический обмен в клетке" (1-й класс)

Энергетический обмен в клетке
Семинар, 2 часа
Цели:
- Учащиеся должны усвоить понятия “гликолиз, цикл Кребса, цепь переноса электронов, окислительное фосфорилирование, молочнокислое и спиртовое брожение, макроэргические связи АТФ, кислородное и бескислородное дыхание, протонный канал, протонный резервуар, принцип Митчела”; знать черты отличия бескислородного и кислородного дыхания, биосферную и эволюционную роль процесса дыхания.
- Учащиеся должны уметь самостоятельно проpaбатывать учебный материал, сравнивать способы дыхания, выделять главное, “читать” схемы.
- Способствовать формированию научного мировоззрения у учащихся, коммуникативных навыков.
Оборудование:
- мультимедийный проектор,
- презентация “Энергетический обмен в клетке”,
- рабочие листы,
- таблица “Энергетический обмен”, “АТФ”, “Закон сохранения и превращения энергии в живой и неживой природе”
ХОД СЕМИНАРА
Свойства живого в конечном счёте неразрывно связаны с определёнными химическими превращениям
В.А. Энгельгардт.
I. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ, ВВЕДЕНИЕ В ТЕМУ.
На прошлом занятии мы изучили удивительный процесс, появившийся в природе около 2 млрд. лет назад – фотосинтез. Мы ещё раз убедились, что энергия света не используется напрямую для синтеза органических веществ, а сначала трaнcформируется в АТФ и только потом энергия АТФ тратится на синтез органики (1 закон биоэнергетики). В курсе ботаники мы с восторгом говорили о космической роли зелёных растений, о необходимости их для сохранения жизни. Но этот крупнейший ароморфоз в своё время привёл к экологической катастрофе.
Каковы экологические последствия возникновения фотосинтеза? (накопление кислорода, биогенный синтез органического вещества, появление круговорота веществ, необратимые изменения условий существования, образование озонового слоя).
Каковы эволюционные последствия возникновения фотосинтеза?
Кислород – окислитель, следовательно, с накоплением его исчезла возможность абиогенного самозарождения органики. Свободный кислород – сильнейший яд для неприспособленных к нему организмов. Его накопление в атмосфере произвело колоссальную перемену. Многие анаэробные виды живых существ не перенесли этого революционного поворота в ходе развития биосферы. Кроме того, появление кислорода должно было привести к развитию живых форм более высокого уровня организации, которые могли бы его использовать. По мере увеличения концентрации кислорода в атмосфере живые организмы выработали эффективное средство извлечения энергии из органических веществ – аэробное дыхание. Аэробные организмы сейчас составляют подавляющее большинство. Но . . . во многих группах организмов – у растений, животных, грибов, бактерий, даже у человека – сохранился наряду с кислородным дыханием анаэробный процесс извлечения энергии.0
Почему более сложные организмы не могли бы развиться в отсутствие кислорода?
Почему наряду с аэробным дыханием организмы продолжают использовать анаэробное?
Для ответа на эти вопросы мы не только должны рассмотреть проблему энергообеспечения клетки, но и сравнить способы получения энергии гетеротрофными организмами.
II. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
В 1931 г. академик В.А. Энгельгардт обнаружил связь между синтезом АТФ и клеточным дыханием, позднее он установил, что АТФ участвует в мышечном сокращении. В 1941 г. Липман сформулировал основной закон биоэнергетики, согласно которому энергия внешнего источника сначала запасается в форме химической энергии АТФ и лишь затем используется для совершения полезной работы. Для гетеротрофов таким внешним источником энергии являются органические вещества, поглощённые в виде пищи. Видимо, энергия этих веществ должна сначала преобразоваться в АТФ, а затем использоваться на совершение полезной работы. Давайте вспомним особенности этого химического вещества.
1. АТФ – универсальная “энергетическая валюта” – устный ответ.
Задание 1. (см рабочий лист семинара).
Запасание энергии в форме АТФ и составляет сущность энергетического обмена или внутриклеточного дыхания. Источник энергии – окисление органических веществ, поэтому реакции синтеза АТФ из АДФ и фосфата Энгельгардт назвал окислительным фосфорилированием. Синтез АТФ может осуществляться как в ходе аэробного дыхания, так и анаэробного (презентация, слайды 2, 3, 4). Рассмотрим механизмы этих процессов и сравним их.
2. Анаэробное дыхание (гликолиз) – устный ответ (презентация, слайды 5, 6).
С6Н12О6 + 2АДФ + 2 Н3 РО4 + 2 НАД+ > 2С3Н4О3 + 2АТФ + 2Н2О + 2НАД Н2 + 120 кДж.
Дальнейшая судьба ПВК зависит от условий: если О2 нет – идёт анаэробный процесс, причём у дрожжей и растений происходит спиртовое брожение, у животных и некоторых бактерий – молочнокислое.
3. Брожение, типы брожения – устный ответ, обсуждение
А) Спиртовое брожение:
2С3Н4О3 —> 2СО2 + 2СН3СОН (уксусн. альдегид)
2СН3СОН + 2НАД Н2 —> 2С2Н5ОН + 2 НАД+
Б) Молочнокислое брожение:
2С3Н4О3 + 2НАД Н2 —> 2С3Н6О3 + 2 НАД+
Задание 2. (см рабочий лист семинара).
Проверка выполнения.
В ходе анаэробного дыхания образуется всего 2 АТФ.
Дальнейшее превращение ПВК в условиях О2 происходит в митохондриях. Кислородный этап состоит из 2 процессов: химических преобразований, получивших название цикл Кребса, и цепи переноса электронов. Рассмотрим механизм этих процессов.
4. Цикл Кребса (лимонной кислоты, трикарбоновых кислот) – устный ответ (презентация, слайды 7-9).
А) Дегидрирование и декарбоксилирование ПВК с образованием ацетилкофермента А:
С3Н4О3 + КоА + НАД+ —> С2Н3О – КоА + СО2 + НАД Н2
Б) Ацетильная группа включается в цикл Кребса.
- Каков результат цикла?
На каждую окисленную молекулу ацетил КоА приходится 1 АТФ, 4 пары атомов Н, 2 молекулы СО2 (см схему).
Уравнение: СН3СООН + 2Н2О —> 2СО2 + 8Н+
Атомы водорода передаются на дыхательную цепь (цепь переноса электронов).
Цепь переноса электронов – устный ответ (презентация, слайд 10).
24 Н+ + 6О2 —> 12 Н2О + 34 АТФ + Qт
Демонстрация анимационной модели “Электроннотрaнcпортная цепь”, обсуждение
Какую роль играют ферменты дыхательной цепи?
Какова роль кислорода?
Почему реакции синтеза АТФ получили название окислительного фосфорилирования?
Сколько АТФ синтезируется на этом этапе?
При каких условиях Н+ проходят через мембрану?
Суммарная реакция:
С6Н12О6 + 6О2 —> 6СО2 + 6Н2О + 38 АТФ + Qт
Аэробный процесс включает 3 этапа: гликолиз, цикл Кребса и дыхательную цепь.
Давайте сравним аэробное и анаэробное дыхание, выявим их “+” и “-”.
Задание 3. (см. рабочий лист)
Сравнение анаэробного и аэробного дыхания
Признаки для сравнения | Анаэробное дыхание | Аэробное дыхание |
1. Локализация в клетке. 2. Скорость. 3. Формы энергии. 4. Конечные продукты. 5. Количество АТФ. 6. КПД процесса 7. Условия протекания. |
цитоплазма очень быстро, в 2-3 раза химическая ПВК, молочная к-та, этиловый спирт и др. 2 молекулы 32 – 40 % отсутствие О2 |
митохондрии медленнее химич., электрохим. СО2, Н2О 38 молекул 45 – 55 % О2, дыхательные ферменты, мембрана |
Проверка выполнения (презентация, слайд 11).
Несмотря на то, что синтез АТФ энергетически невыгодный процесс, кпд его достаточно высок. Обратите внимание на следующие данные:
КПД парового двигателя – 12-15 %, турбины ГЭС – 20-25 %, двигателя внутреннего сгорания – 35 %. По эффективности преобразования энергии живая клетка превосходит многие технические преобразователи.
6. Значение дыхания (презентация, слайды 12, 13).
А) В результате биологического окисления сохраняется равновесие между продукцией органики и её распадом.
Б) СО2, образующийся в результате дыхания используется для образования карбонатов, накапливается в осадочных породах – известняках ( в 4 раза больше, чем утилизируется в ходе фотосинтеза).
В) В течение длительного времени остаётся постоянным соотношение между газами в атмосфере.
Г) Обеспечивается более полный круговорот веществ.
III. ОБОБЩЕНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
Давайте подведём итоги.
Почему наряду с аэробным дыханием организмы продолжают использовать анаэробное?
Почему более сложные организмы не могли бы развиться в отсутствие кислорода?
В курсе физики вы изучаете проявления законов термодинамики в неживой природе.
Задание 4. (см рабочий лист семинара)
Итак, процессы фотосинтеза и дыхания тесно взаимосвязаны между собой. Это проявляется в их совместном участии в круговороте веществ в биосфере, огромной эволюционной роли: и фотосинтез и аэробное дыхание явились крупнейшими ароморфозами, позволившими освоить новые среды обитания, интенсифицировать обмен веществ, ускорить процесс эволюции.
IV. Д \З. Подготовиться к семинару по теме “Пластический обмен в клетке”
Приложение 1
Приложение 2
ЛИТЕРАТУРА:
- Общая биология, учебник для 10 – 11 классов с углублённым изучением биологии (под редакцией В.К. Шумного, Г.М. Дымшица и А.О. Рувинского), “Просвещение”, М., 2001
- М.Б. Беркенблит, С.М. Глаголев, В.А. Фуралёв. Общая биология: учебник для 10 класса средней школы. МИРОС, М., 1999
- Пименов А.В. Уроки биологии в 10 (11) классе. “Академия развития”, Ярославль, 2001
Применение информационных технологий вносит элемент новизны, необычности, что активизирует внимание учащихся при объяснении нового материала. А послайдовая подача информации позволяет создать целостную картину учебного материала. Учащиеся выполняют задания по инструктивной карточке, действуют по алгоритму, что позволяет наиболее эффективно добиться целей урока, исходя из специфики класса....
18 05 2022 1:34:52
Хордовые – это животные с высокой организацией и развитой нервной системой. Рассмотрим происхождение, особенности строения и систематику хордовых....
17 05 2022 20:27:32
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
16 05 2022 11:43:47
Урок "Удивительное царство - грибы" проводится с целью ознакомления с многообразием грибов, их пpaктическим значением в различных областях народного хозяйства, в жизни человека и природе в целом. Урок проходит в форме конференции, на которой выступают люди разных профессий....
15 05 2022 9:43:23
Все ученики разные! Они - отдельные неповторимые мозаинки, которые составляют яркий красивый мозаичный рисунок класса. Класс - это множество субъектов, у каждого из которых своя высота, своя планка, свое особенное и неповторимое "я". Мы должны об этом всегда помнить - только тогда мы сможем помочь всем нашим ученикам стать успешными....
14 05 2022 19:25:26
Исследование предполагает межпредметную интеграцию, что позволяет учитывать при работе с детьми их интересы к различным дисциплинам....
13 05 2022 12:59:46
Аскарида человеческая - один из самых крупных гельминтов в природе (до 40 см). Рассмотрим пути заражения, симптомы и профилактику заражения аскаридозом....
12 05 2022 1:20:34
Технология развития критического мышления, урок-исследование, прием "знаю, хочу знать, узнал". Совместная активная работа, расширение знаний о значении для здоровья правильной осанки, посадки, походки, образа жизни. В фазе вызова - сведения о результатах диспансеризации учащихся. В фазе осмысления - заполняют графы таблицы "знаю, хочу знать, узнал". Работа с текстом, таблицами, выполняя пpaктические задания по оценке своей осанки, посадки, походки. Синквейны....
11 05 2022 1:28:58
Элективный курс – «Здоровым быть здорово» информирует учащихся об ответственном отношении к своему здоровью. Учит формировать конкретные привычки здорового образа жизни. Доводит до учащихся информацию о профилактике пoлoвoй распущенности у подростков. Элективный курс направлен на формирование стиля жизни, способствует сохранению и укреплению здоровья....
10 05 2022 23:47:23
Привычку поступать по отношению к природе гуманно, следуя законам мировой морали, нужно воспитывать с самого раннего детства. В докладе отражен опыт работы преподавателей муниципального нетипового общеобразовательного учреждения "Лицей" по формированию системы экологического образования, охватывающую как урочную, так и внеурочную деятельность учащихся....
09 05 2022 14:21:21
В живой клетке происходит непрерывное движение веществ – из внешней среды в клетку и из клетки во внешнюю среду. Через живые системы проходят потоки веществ и энергии: именно их и называют открытыми системами. Обмен веществ и энергии в живой материи – последовательное потрeбление, превращение, использование, накопление, потеря веществ и энергии в организмах. Обмен веществ лежит в основе самосохранения, роста, развития, самовоспроизведения, адаптации к изменяющимся условиям среды.
...
08 05 2022 19:55:18
Дидактическая игра по зоологии проводится по принципу телевизионной игры "Что? Где? Когда?". На ней
учащиеся должны показать свои знания о птицах. Игра состоит из трех туров, в ней участвуют 4 комaнды.
В результате игры выявляется комaнда-победитель. Каждый участник игры набирает баллы за правильный
ответ, за которые при желании может получить оценку.
...
07 05 2022 16:18:48
Материал урока готовится за 7–10 дней до занятия. В подготовке материала участвуют сами дети. Они под руководством учителя проращивают семена, выращивают растения. Такие виды работ развивают у детей любознательность, формируют пpaктические навыки, наблюдательность, учат бережному отношению к природе, развивают логическое мышление. Привлекаются дети из биологического кружка, а также участвуют шестиклассники....
06 05 2022 3:11:59
На уроке ребята повторяют и закрепляют понятия и термины, научные открытия, основные вопросы изученного раздела биологии. При выполнении устных заданий учащиеся исправляют и дополняют ответы одноклассников.
...
05 05 2022 20:53:20
Валеологическая тетрадь разработана в помощь учителю для проведения проблемно-исследовательского урока здоровья и для мотивации учащегося по познанию себя. В разработке представлены разные задания (творческие, познавательные, экспериментальные, рефлексивные), валеологический самоанализ, паспорт здоровья, рекомендации ЗОЖ.
...
04 05 2022 4:23:59
В ходе урока у учащихся формируются ключевые биологические понятия: дыхание, обмен веществ, различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.
...
03 05 2022 2:48:27
Самодельная игра домино «Угадай семейства растений» закрепляет изученные растения разных семейств и их признаки. Игра позволит учащимся лучше запомнить основных представителей семейств. Играть можно одному или в группе....
02 05 2022 15:24:32
Автор формирует у учащихся твердое убеждение о необходимости сохранения здоровья. Урок выявляет причины и разъясняет отрицательные последствия нарушения осанки, знакомит с методами самоконтроля и коррекции осанки. Его можно использовать для подготовки урока биологии в 8-м классе, на занятии элективного курса, как отдельное внеклассное мероприятие. Учитель работает вместе с учащимися-помощниками. В ходе урока звучат стихотворения по теме (стихи автора)....
01 05 2022 6:47:28
Изучается цветок как орган семенного размножения покрытосеменных растений, особенности строения и многообразие цветков; развиваются пpaктические навыки по распознаванию цветков различных растений....
30 04 2022 14:17:22
Внеклассное мероприятие разработано для учащихся 7–8-х классов. Целью игры является воспитание у учащихся потребности здорового образа жизни, развитие интереса к предмету биология. Большое внимание уделено самостоятельной подготовке школьников к игре....
29 04 2022 8:30:12
Взрослые озабочены снижением интереса у школьников к литературе вообще, а к классике в особенности. Но если на своих уроках учитель может продемонстрировать широту собственной эрудиции, даст возможность своим ученикам стать "соучастниками действа", покажет востребованность предметных знаний в повседневной жизни, то можно с уверенностью сказать, что дети не просто будут читать, а будут читать осмысленно, обогащая свой внутренний мир и пополняя открытую для них "Копилку педагогических находок"....
28 04 2022 23:38:34
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
27 04 2022 5:25:21
В статье раскрываются приемы и методы работы с незрячими детьми на уроках биологии. В основу работы положены принципы: научности, формирования аналитико-синтетических способностей, принципы наглядности, доступности, усвоение алгоритма, индивидуального подхода, развивающей направленности в обучении....
26 04 2022 20:55:36
Цель данного курса: через возможности элективных курсов углубить знания учащихся по биологии и заложить интерес к экспериментальной науке.
...
25 04 2022 0:33:35
Основные идеи открытого урока: развитие познавательного интереса через реализацию межпредметных связей. Образовательная цель урока заключается в раскрытии общих особенностей организации голосеменных растений, формирование умений узнавать данные растения, возможность провести маленькое исследование....
24 04 2022 2:53:45
В ходе урока у учащихся формируются ключевые биологические понятия: дыхание, обмен веществ, различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.
...
23 04 2022 0:55:25
В материале даны описания самих распространенных комнатных растений встречающихся на наших подоконниках, их происхождение, физкультминутка, викторина, закрепление пройденного, итог урока, домашнее задание....
22 04 2022 3:51:13
Урок знакомит с новым материалом, содержит интересную информацию, расширяет кругозор учащихся, воспитывает самостоятельность, формирует коммуникативные навыки сотрудничества и умения работать в коллективе-группе. Применение проектного метода способствует активизации учащихся для самостоятельного участия в проектах по биологической тематике....
21 04 2022 21:45:15
Представлен конспект урока биологии для 7-го класса по теме: "Основные группы рыб, их роль в природе и пpaктическое значение"....
20 04 2022 13:52:38
Познавательная игра в форме брейн-ринга по теме «Растения и животные России» позволяет познакомить обучающихся с многообразием растительного и животного мира нашей страны; расширяет кругозор; способствует развитию интереса к предметам; воспитывает бережное отношение к окружающему миру....
19 04 2022 4:44:58
Особенностью современного этапа обучения в школе является огромный поток информации, предлагаемой учащимся для усвоения. Как ориентироваться человеку в условиях «информационного бума»? Существует комплекс общеучебных приёмов и методов, способствующих эффективной работе учащихся с различной информацией. С некоторыми из них можно познакомиться на уроке информационной культуры....
18 04 2022 22:58:36
Урок показывает детям взаимосвязь человека и природы. ...
17 04 2022 9:11:48
На уроке по ландшафтному дизайну ученики знакомятся с искусством озеленения территории; украшают земельный участок малыми архитектурными формами. В форме диалога специалисты ландшафтного бюро (ученики) предлагают заказчику варианты оформления приусадебного участка.
...
16 04 2022 14:20:19
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
15 04 2022 4:41:33
Все лесные звери в ужасе бегут от пищевого монстра - Колобка, испечённого из опасных для здоровья продуктов. Основная цель сценария "Пищевой Монстр, или Новые приключения Колобка" - призыв к здоровому образу жизни. Используя такие современные педагогические технологии как сказкотерапия, игротерапия, смехотерапия, можно привлечь внимание ребят к вопросу правильного питания как залога долголетия.
...
14 04 2022 10:28:54
Урок-панорама состоит из трех мини-уроков: мини-спектакль «Сердце – это жизнь», «живая» газета «Спасибо, сердце», деловая игра «На приёме у кардиолога».
...
13 04 2022 0:17:39
О необходимости и особенностях использования ИКТ на уроках естественно-научных дисциплин....
12 04 2022 18:24:33
У педагога есть два способа: можно использовать дидактический материал из копилки, подключить воображение или креативных учеников. В методике преподавания биологии часто используется такая активная форма обучения, как сочинение дидактических сказок (как учителем, так и учащимися). Разнообразить работу помогает сочинение дидактических небылиц....
11 04 2022 18:43:27
Главная цель образования сегодня - научить детей учиться и творчески применять полученные знания на пpaктике. Применяемая технология позволяет создать условия для достижения этих целей. Она располагает огромным количеством различных приемов, совпадающие с индивидуальным стилем преподавания....
10 04 2022 0:32:10
Данный урок является интегрированным (биология, информатика). В ходе урока ученики знакомятся с одним из методов изучения наследственности человека на примере родословной А. С. Пушкина, изучают некоторые хаpaктерные признаки ближайших родственников поэта и отpaбатывают навыки работы в СУБД MS Access, составляя базу данных и делая запросы. На уроке используются портреты Ибрагима Ганнибала, Александра Сергеевича Пушкина, Льва Александровича Пушкина, матери и отца поэта, дяди Ивана Абрамовича Ганнибала. При подготовке к уроку учащимися была проведена исследовательская работа по произведениям А. С. Пушкина с целью нахождения морфологических признаков, описания хаpaктеров ближайших родственников поэта. Для обработки полученной информации использовался компьютер.
...
09 04 2022 18:46:54
Это заболевание собак, которое вызывают грибковые микроорганизмы. Для болезни хаpaктерно появление на коже безволосых участков с четким контуром....
08 04 2022 17:21:57
Урок интегрирует знанияо заповедниках Пермского края и их значении, умение работать с литературными источниками. Подготовительная работа – подготовка докладов по заповедникам Пермского края. Урок проходит в форме путешествия по станциям, учащиеся работают в группе....
07 04 2022 12:41:18
Контрольно-обобщающий урок по теме проводится в форме игры....
06 04 2022 1:49:13
На уроке показано многообразие химических элементов и соединений, входящих в состав живых организмов, значение их в процессе жизнедеятельности. Формируются умения и навыки самостоятельной работы с учебником, с цифровыми источниками информации, умение выделять главное, формулировать выводы....
05 04 2022 16:37:19
Обобщение знаний по теме «Класс Птицы» проводится всегда интересно, ярко, красочно. Урок проводится в форме путешествия по материкам. Использование при проведении этого урока метода информационных листов сделает его еще и результативным, т.к. поможет систематизировать уже имеющиеся знания....
04 04 2022 2:19:38
Под самостоятельной учебной деятельностью понимается любая организованная деятельность учащихся, направленная на выполнение поставленной дидактической задачи. Самостоятельная работа вынуждает, а потом приучает ученика искать ответ на вопрос, читать дополнительную литературу, давать объяснение и толкование явлениям природы, выдвигать гипотезы, т.е. в конечном итоге добывать знания....
03 04 2022 5:18:41
В работе представлен инсценированный КВН по мотивам русских народных сказок для учащихся 7-х классов....
02 04 2022 5:40:26
Снаружи клетка покрыта плазматической мембраной (или наружной клеточной мембраной) толщиной около 6-10нм. Клеточная мембрана это плотные пленки из белков и липидов (в основном, фосфолипидов)....
01 04 2022 1:32:12
На этом уроке учащиеся закрепляют, обобщают и систематизируют знания по теме, отpaбатывают умения пользоваться микроскопом и выполняют охотно лабораторную работу. Данный урок позволяет развивать у детей логическое мышление, умение анализировать, сравнивать, делать выводы.
Учащимся нравятся такие формы уроков, где они экспериментируют, отгадывают кроссворды, работают с тестом, соревнуясь с другой комaндой. В итоге получают положительный результат.
...
31 03 2022 14:39:24
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
30 03 2022 19:35:22
Еще:
Биология -1 :: Биология -2 :: Биология -3 :: Биология -4 :: Биология -5 :: Биология -6 :: Биология -7 :: Биология -8 :: Биология -9 :: Биология -10 :: Биология -11 :: Биология -12 :: Биология -13 :: Биология -14 :: Биология -15 ::