Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Семенова Анастасия Борисовна учитель биологии и химии МАОУ Гимназия № 1 Ташлинского района Оренбургской области Биология. 9 класс. УМК: Учебник «Биология. Общие закономерности» С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, И. Б. Агафонова, Н. И. Сонин. Москва. «Дрофа». 2016 г. Уровень обучения базовый. Тема: «Обмен веществ и превращение энергии в клетке» (3 часа). Урок № 3 (27) Тема: «Энергетический обмен». Урок комбинированный. Метод: беседа-обсуждение, просмотр видеофрагмента, работа с текстом учебника, составление схем, тестирование. Оборудование: таблица «Строение клетки», компьютер, проектор, экран, ЭФУ «Биология 9 класс» Дрофа 2014 г., раздаточный материал. Цель: изучить этапы энергетического обмена. Задачи: Образовательные: - формировать знания об энергетическом обмене веществ. - формировать понимание значимости АТФ – аккумулятора энергии клетки. - обеспечить закрепление основных биологических понятий: аэробное дыхание, анаэробное дыхание, брожение, фототрофы, хемотрофы, фотолиз, гликолиз. Развивающие: - формировать умение выделять сущность процесса в изучаемом материале; обобщать и сравнивать, делать выводы; работать с текстом, схемами, другими источниками. - реализовывать творческий потенциал учащихся, развивать самостоятельность. Воспитательные: - прививать экологическую культуру. Планируемые результаты: Учащиеся должны уметь: - определять понятие «фотосинтез», «клеточное дыхание». - сравнивать стадии фотосинтеза и клеточного дыхания, делать выводы на основе сравнения. - характеризовать значение фотосинтеза. - понимать перспективы практического использования фотосинтеза. - понимать влияние обмена веществ на сохранение и укрепление здоровья. Содержание урока: 1. Этап. Организационный. 1 минута. 2. Этап. Проверка домашнего задания. 10 минут. Для всесторонней проверки домашнего задания учащимся предлагается дать развернутые ответы на вопросы и выполнить тестовую работу (карточки с вопросами теста). Тесты с выбором нескольких правильных ответов 1. Каковы особенности реакций биосинтеза белка в клетке? а) реакции носят матричный характер: белок синтезируется на иРНК; б) реакции происходят с освобождением энергии; в) на химические реакции расходуется энергия молекул АТФ; г) реакции сопровождаются синтезом молекул АТФ; д) ускорение реакций осуществляется ферментами; е) синтез белка происходит на внутренней мембране митохондрий. 2. В чем проявляется взаимосвязь биосинтеза белка и окисления органических веществ? а) в процессе окисления органических веществ освобождается энергия, которая расходуется в ходе биосинтеза белка; б) в процессе биосинтеза образуются органические вещества, которые используются в ходе окисления; в) в процессе фотосинтеза используется энергия солнечного света; г) через плазматическую мембрану в клетку поступает вода; д) в процессе биосинтеза образуются ферменты, которые ускоряют реакции окисления; е) реакции биосинтеза белка происходят в рибосомах с выделением энергии. 3. Какие из указанных процессов относятся к биосинтезу белка? а) рибосома нанизывается на иРНК; б) в полостях и канальцах ЭПС накапливаются органические вещества; в) тРНК присоединяют аминокислоты и доставляют их к рибосоме; г) перед делением клетки из каждой хромосомы образуются по две хроматиды; д) присоединенные к рибосоме две аминокислоты взаимодействуют между собой с образованием пептидной связи; е) в ходе окисления органических веществ освобождается энергия. Установите соответствие 1. Установите соответствие между веществами, структурами, участвующими в синтезе белка с их функциями. Вещества/структуры Функции А) участок ДНК. Б) иРНК. В) РНК-полимераза. Г) рибосома. Д) полисома. Е) АТФ. Ж) аминокислота. З) триплет ДНК. 1) переносит информацию на рибосомы; 2) место синтеза белка; 3) фермент, обеспечивающий синтез иРНК; 4) источник энергии для реакций; 5) мономер белка; 6) группа нуклеотидов, кодирующих одну аминокислоту; 7) ген, кодирующий информацию о белке; 8) группа рибосом, место сборки белков. А Б В Г Д Е Ж З 2. Установите соответствие между особенностями процессов биосинтеза белка и энергетического обмена. Особенности процессов Процессы А) переписывание информации с ДНК на иРНК. Б) передача информации о первичной структуре полипептидной цепи из ядра к рибосоме. В) расщепление полимеров до мономеров. Г) расщепление глюкозы до ПВК и синтез двух молекул АТФ. Д) присоединение к рибосоме тРНК с аминокислотой и иРНК. Е) окисление ПВК до СО2 и Н2О, сопровождаемые синтезом 36 молекул АТФ. 1) биосинтез белка. 2) энергетический обмен. А Б В Г Д Е Установите последовательность 1. Установите последовательность реакций биосинтеза белка: А) снятие информации с ДНК. Б) узнавание антикодоном тРНК своего кодона на иРНК. В) отщепление аминокислоты от тРНК. Г) поступление иРНК на рибосомы. Д) присоединение аминокислоты к белковой цепи с помощью фермента. 2. Установите последовательность этапов биосинтеза белка: А) присоединение аминокислоты к тРНК. Б) транскрипция. В) присоединение аминокислоты к полипептидной цепи. Г) транспортировка иРНК к рибосомам. Д) присоединение тРНК к иРНК (антикодон узнает кодон). Е) транспортировка аминокислот тРНК к рибосомам. Параллельно проверяется решение домашних задач. Вопросы беседы: 1. Как осуществляется поступление генетической информации из ядра в рибосому? 2. Какие процессы биосинтеза белка происходят в рибосоме? 3. В чем проявляется взаимосвязь энергетического обмена и биосинтеза белка? 4. Белки, входящие в состав организма, сильно различаются, однако известно всего 20 видов аминокислот, из которых они образуются. Объясните, с чем связано разнообразие белков. 3.Этап. Изучение нового материала. 20 минут. Актуализация. 2 минуты. Предлагаю ответить на вопросы: Как называется процесс противоположный синтезу веществ? (диссимиляция – совокупность реакций расщепления). Что происходит с энергией в процессе диссимиляции (энергия выделяется). Поэтому диссимиляцию и называют энергетическим обменом в клетке. Предлагается для просмотра видеофайл из ЭФУ «Биология 9 класс» Дрофа. 2014 г. 6 минут. Далее учащимся предлагается работа в парах по составлению опорного конспекта материала, используя текст учебника. Подсказки в виде слайдов выводятся на экран.Слайд № 7-9 I этап – подготовительный. Слайд № 7. В пищеварительной системе крупные молекулы пищи распадаются: полисахариды→глюкоза, белки →аминокислоты, жиры→глицерин и жирные кислоты. Энергия рассеивается в виде тепла. Мономеры всасываются в кровь и доставляются к клеткам. II этап – бескислородный,неполное окисление, анаэробное дыхание – гликолиз, брожение. Слайд № 8. Протекает в цитоплазме, 1 молекула глюкозы расщепляется до 2-х молекул ПВК без О2. Чистый выход – 2 АТФ. С6Н12О6+ 2Н3РО4+2АДФ →2С3Н6О3 +2Н2О + 2 АТФ Гликолиз в мышцах: С6Н12О6 →2С3Н6О3 + 2 АТФ Брожение (дрожжи): С6Н12О6 →2С2Н5ОН + 2СО2+ 2 АТФ Этиловыйспирт III этап – кислородный, полное окисление, аэробное дыхание. Слайд № 9. Происходит в митохондриях при доступе О2. Энергетический эффект IIIэтапа – 36 АТФ. Суммарный энергетический эффект – 38 АТФ: С6Н12О6 +6О2+ 38Н3РО4+38АДФ → 6СО2 + 6Н2О +38АТФ, или С6Н12О6 +6О2→6СО2 + 6Н2О +38АТФ Фазы фотосинтеза: таблица сравнений Критерии сравнения Световая фаза Темная фаза Солнечный свет Обязателен Необязателен Зависимость от источника энергии Зависит от солнечного света Зависит от АТФ и НАДФ•Н2, образованных в световой фазе и от количества СО2 из атмосферы Исходные вещества Хлорофилл, белки-переносчики электронов, АТФ-синтетаза Углекислый газ Суть фазы и что образуется Выделяется свободный О2, образуется АТФ и НАДФ•Н2 Образование природного сахара (глюкозы) и поглощение СО2 из атмосферы 4. Этап. Закрепление изученного материала. 10 минут. Требуется быстро дать ответы на следующие вопросы: 1. В результате какого процесса органические вещества образуются из неорганических? фотосинтез; 2. Что общего между фотосинтезом и процессом окисления глюкозы? в результате этих процессов образуется АТФ. 3. При анаэробном гликолизе молекулы глюкозы: окисляются не полностью; 4. Сходство процессов анаэробного и аэробного гликолиза заключается в: образовании АТФ; 5. При больших физических нагрузках в клетках мышц накапливается: избыток молочной кислоты; 6. Какое из веществ используется организмом в последнюю очередь при длительном голодании? белок; 7. Непременным участником всех этапов окисления глюкозы является: ферменты; 8. Из каких реакций складывается энергетический обмен? из совокупности реакций расщепления с выделением и запасанием энергии; 9. Как называется процесс получения живым организмом энергии за счет окисления неорганических веществ? хемосинтез. 10. Укажите, в чем заключается значение фотосинтеза: обогащение атмосферы кислородом; обеспечение живых организмов органическими веществами. 5. Этап. Сообщение домашнего задания. Выставление оценок. П. 4 учебника, вопросы 1-10 на стр. 31. В качестве домашнего задания предлагаются к выполнению работы по индивидуальным карточкам. Тесты с выбором нескольких правильных ответов 1. Каковы характеристики энергетического обмена веществ в клетке? а) происходит в цитоплазме клеток и митохондриях; б) происходит в хлоропластах и на мембранах ЭПС; в) результатом является образование АТФ, углекислого газа и воды; г) результатом является образование углеводов, АТФ и кислорода; д) делится на подготовительный, бескислородныйи кислородный этапы; е) делится на световую и темновую фазы. 2. Каковы характеристики энергетического обмена веществ в клетке? а) противоположен по результатам биосинтезу; б) идет с поглощением энергии; в) химические процессы обмена происходят в цитоплазме и митохондриях; г) химические процессы происходят в хлоропластах; д) сопровождается синтезом большого количества АТФ; е) завершается образованием углеводов, кислорода. 3. Укажите этапы, из которых складывается энергетический обмен: а) трансляция; б) подготовительный этап; в) транскрипция; г) биологическое окисление (дыхание); д) бескислородное окисление (гликолиз); е) образование комплекса рибосом иРНК. 4. В темновую фазу фотосинтеза, в отличие от световой, происходит: а) фотолиз воды; б) восстановление углекислого газа до глюкозы; в) синтез молекул АТФ за счет энергии солнечного света; г) соединение водорода с переносчиком НАДФ+; д) использование энергии молекул АТФ на синтез углеводов; е) образование молекул крахмала из глюкозы. Установите соответствие 1. Установите соответствие между признаками обмена веществ и его этапами. Признаки обмена веществ Этапы обмена веществ А) вещества окисляются. Б) вещества синтезируются. В) энергия запасается в молекулах АТФ. Г) энергия расходуется. Д) в процессе участвуют рибосомы. Е) в процессе участвуют митохондрии. 1) пластический обмен; 2) энергетический обмен. А Б В Г Д Е Установите последовательность Установитепоследовательность процессов энергетического обмена: А) образование пировиноградной кислоты. Б) ферментативное окисление глюкозы. В) участие кислорода в энергетическом обмене. Г) гидролиз высокомолекулярных органических веществ. Д) образование углекислого газа и воды. Установите соответствие между характеристикой и процессом, к которому она относится. Характеристика Процесс А) при образовании органических веществ используется солнечная энергия. Б) при образовании органических веществ используется энергия, высвобождаемая при окислении неорганических веществ. В) в атмосферу выделяется кислород. Г) осуществляется растениями. Д) осуществляется бактериями. Е) открыт С.Н. Виноградским в 1889 г. 1) фотосинтез; 2) хемосинтез. А Б В Г Д Е Установите соответствие между веществами и их функциями при фотосинтезе. Вещества Функции при фотосинтезе А) пятиуглеродный сахар. Б) АТФ. В) НАДФ. Г) глюкоза. 1) исходное вещество для начала световых реакций; 2) конечный продукт темновой фазы; 3) исходное вещество для начала темновых реакций; 4) конечный продукт световой фазы. А Б В Г Установите соответствие между особенностями обмена веществ и организмами, для которых эти особенности характерны. Особенности обмена веществ Организмы А) использование энергии солнечного света для синтеза АТФ. Б) использование энергии, заключенной в пище, для синтеза АТФ. В) использование только готовых органических веществ. Г) синтез органических веществ из неорганических. Д) выделение кислорода в процессе обмена веществ. 1) автотрофы; 2) гетеротрофы. А Б В Г Д Карточки с условиями задач для решения по уравнениям изученных реакций. Задача 1. В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному (кислородному) расщеплению подверглось только 2 моль. Определите: а) сколько моль молочной кислоты и углекислого газа при этом образовано; б) сколько АТФ при этом синтезировано; в) сколько энергии и в какой форме аккумулировано в этих молекулах АТФ; г) сколько моль кислорода израсходовано на окисление. Решение. 1. Поскольку из 7 моль глюкозы полному окислению подверглось только 2 моль, значит, неполному окислению подверглось 5 моль. По уравнению реакции гликолиза С6Н12О6 →2С3Н6О3 + 2 АТФ 1 моль глюкозы → 2 моль молочной кислоты, 2 АТФ; 5 моль глюкозы → 10 моль молочной кислоты; 5 моль глюкозы → 10 АТФ. 2. Полному окислению подверглось 2 моль глюкозы. По уравнению реакции полного кислородного окисления С6Н12О6 +6О2→6СО2 + 6Н2О +38АТФ 1 моль глюкозы → 6 моль О2, 6 моль СО2, 38 АТФ; 2 моль глюкозы → 12 моль кислорода; 2 моль глюкозы →12 моль углекислого газа; 2 моль глюкозы → 76 АТФ. 3. Энергетический эффект: 10 + 76 = 86 АТФ. Если в одной макроэргической связи АТФ аккумулировано 30,6 кДж энергии, то 86×30,6 = 2631,6 (кДж). Ответ: а) образовано 10 моль молочной кислоты и 12 моль углекислого газа; б) синтезировано 86 молекул АТФ; в) 2631,6 кДж в форме химической энергии макроэргических связей молекул АТФ; г) израсходовано 12 моль кислорода. Задача 2. В результате диссимиляции в клетках образовалось 5 моль молочной кислоты и 27 моль углекислого газа. Определите: а) сколько всего моль глюкозы израсходовано; б) сколько из них подверглось неполному и сколько полному расщеплению; в) сколько АТФ при этом синтезировано и сколько энергии аккумулировано; г) сколько моль кислорода израсходовано на окисление. Решение. 1. Поскольку в результате диссимиляции образовалась молочная кислота, значит, имело место неполное окисление глюкозы. По уравнению реакции гликолиза С6Н12О6 →2С3Н6О3 + 2 АТФ 2 моль молочной кислоты → 1 моль глюкозы, 2 АТФ; 5 моль молочной кислоты → 2,5 моль глюкозы; 5 моль молочной кислоты → 5 АТФ. 2. Поскольку образовалось 27 моль углекислого газа, значит, имело место полное окисление глюкозы. По уравнению реакции полного кислородного окисления С6Н12О6 +6О2→6СО2 + 6Н2О +38АТФ 1 моль глюкозы → 6 моль О2, 6 моль СО2, 38 АТФ; x моль глюкозы →27 моль углекислого газа; x моль глюкозы → 27 моль кислорода; x = (27×1) : 6 = 4,5 (моль глюкозы) ; 4,5 моль глюкозы → 171 АТФ. 3. Энергетический эффект: 5 + 171 = 176 АТФ. Если в одной макроэргической связи АТФ аккумулировано 30,6 кДж энергии, то 176 × 30,6 = 5385,6 (кДж). Всего глюкозы израсходовано: 2,5+ 4,5 = 7 (моль глюкозы). Ответ: а) израсходовано 7 моль глюкозы; б) неполному расщеплению подверглось 2,5 моль глюкозы, полному расщеплению – 4,5 моль глюкозы; в) синтезировано 176 АТФ, аккумулировано 5385,6 кДж энергии; г) израсходовано 27 моль кислорода. Задача 3. Мышцы ног при беге со средней скоростью за 1 мин. расходуют около 24 кДж энергии. Определите: а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за 25 мин. бега, если кислород доставляется к мышцам в достаточном количестве для полного окисления глюкозы; б) накопится ли молочная кислота. Решение. 1. За 25 минут бега расход энергии в мышцах составит 24 × 25 = 600 кДж. 2. Такое количество энергии может выделить 600 : 30,6 ≈ 20 моль АТФ. 3. (180 × 20) : 38 ≈ 95 (г глюкозы) М (глюкозы) = 180 г/моль; при полном окислении 1 моль глюкозы образуется 38 АТФ. Ответ: а) для образования в мышцах 20 молекул АТФ должно произойти кислородное расщепление 95 г глюкозы; б) не накопится: при наличии кислорода молочная кислота полностью окисляется.
Автор(ы): Семенова А. Б.
Скачать: Биология 9кл - Конспект.docxАвтор(ы): Семенова А. Б.
Скачать: Биология 9кл - Презентация к уроку.pptx
