9208

Обмен веществ и превращение энергии в клетке. Обмен веществ и превращение энергии. Пластический и энергетический обмен

Конспект урока

Биология и генетика

Обмен веществ и превращение энергии в клетке. Обмен веществ и превращение энергии. Пластический и энергетический обмен. Тип урока - изучение нового материала. Цели: Познакомить учащихся с понятием обмен веществ в организме...

Русский

2013-02-26

45 KB

114 чел.

Обмен веществ и превращение энергии в клетке. 

Обмен веществ и превращение энергии. Пластический и энергетический обмен.

Тип урока – изучение нового материала.

Цели:

  1.  Познакомить учащихся с понятием «обмен веществ в организме».
  2.  Показать, что ассимиляция и диссимиляция  - это два взаимосвязанных процесса.
  3.  Изучить этапы энергетического обмена.

План урока.

Орг. момент - 5 мин.

Объяснение нового материала – 70 мин.

Постановка д.з. – 5 мин.

Ход урока.

Орг. момент.

Объяснение нового материала.

Метаболизм – ряд стадий, на каждой из которых молекула под действием ферментов слегка видоизменяется до тех пор, пока не образуется необходимое организму соединение.

Обмен веществ – последовательное потребление, превращение, использование, накопление и потеря веществ и энергии в живых организмах в  процессе их жизни.

Обмен  веществ  складывается из двух взаимосвязанных процессов – анаболизма и катаболизма.(Схема)

Ассимиляция, или анаболизм (пластический обмен), - совокупность химических процессов, направленных на образование и обновление структурных частей клеток.

  1.  В ходе ассимиляции происходит биосинтез сложных молекул из простых молекул-предшественников или из молекул веществ, поступивших из внешней среды.
  2.  Важнейшими процессами ассимиляции являются синтез белков и нуклеиновых кислот (свойственный  всем организмам) или  синтез углеводов (только у растений, некоторых бактерий и цианобактерий).
  3.  В процессе ассимиляции при образовании сложных молекул идёт накопление энергии, главным  образом в виде химических связей.

Диссимиляция, или катаболизм (энергетический обмен), - совокупность реакций, в которых происходит распад органических веществ высвобождением энергии.

  1.  При разрыве химических связей в молекулах органических соединений энергия высвобождается и запасается виде молекул аденозинтрифосфорной  кислоты(АТФ).
  2.  Синтез АТФ у эукариот происходит в митохондриях и хлоропластах, а у  прокариот -  в цитоплазме, на мембранных структурах.
  3.  Диссимиляция обеспечивает все биохимические процессы в клетке энергией.

Всем живым клеткам постоянно нужна энергия, необходимая для протекания в них различных  биологических и химических реакций. Одни организмы для этих реакция используют энергию солнечного света (при фотосинтезе), другие – энергию химических связей органических веществ, поступающих с пищей. Извлечение энергии из пищевых веществ осуществляется в клетке путём 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 идёт многоступенчато. При этом в клетке происходит накопление энергии в виде молекул АТФ и других органических соединений.

Источником энергии для всех видов активности служит химическая энергия молекул, запасённая в связях между атомами. При разрыве связей эта энергия высвобождается, при этом она аккумулирует  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

Особенности протекания этапов

Энергетическая ценность

  1.  Подготовительный (в органах пищеварения

Молекулы сложных органических соединений расщепляются под действием ферментов на более мелкие:

Белки – аминокислоты

Углеводы – моносахариды

Жиры – глицерин и жирные кислоты.

Небольшое количество энергии, рассеивающейся в виде тепла.

  1.  Бескислородный (неполный) гликолиз;  у микроорганизмов – брожение (протекание в клетках)

Дальнейшее расщепление молекул ( при участии ферментов) до более простых соединений. Так, глюкоза распадается на две молекулы пировиноградной кислоты (C3H4O3),которая затем восстанавливается в молочную кислоту (C3H6O3); в реакциях участвуют  H3PO4  и АДФ:

C6H12O6 +2 H3PO4 +2АДФ

      2 C3H6O3 +2АДФ+ 2 H2O

У дрожжевых грибов – спиртовое брожение:

C6H12O6 +2 H3PO4 +2АДФ

      2C2H5OH+2CO2+ 2АДФ+

+ 2 H2O

При расщеплении глюкозы 60% выделившейся энергии превращается  в тепло; 40% идёт на синтез двух молекул АТФ, эта часть энергии запасается.

  1.  Кислородный (протекает в матриксе митохондрий и на внутренних мембранах митохондриях)

При доступе кислорода к клеткам образовавшиеся на предыдущем этапе вещества окисляются до CO2 b H2O:

2C3H6O3+6O2+36 H3PO4 +36АДФ       6CO2 + +38H2O+36АДФ

Образовавшиеся молекулы АТФ выходят за пределы митохондрий и участвуют во всех процессах клетки, где необходима энергия.

При окислении  двух молекул молочной кислоты образуется 36молекул АТФ

3.Постановка д.з.

В учебнике - параграф 21, 22. Подготовиться к проверочной работе.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20429. Гетерогенные мультикомпьютерные системы 25.5 KB
  Гетерогенные мультикомпьютерные системы Наибольшее число существующих в настоящее время распределенных систем построено по схеме гетерогенных мультикомпьютерных. Это означает что компьютеры являющиеся частями этой системы могут быть крайне разнообразны например по типу процессора размеру памяти и производительности каналов вводавывода. На практике роль некоторых из этих компьютеров могут исполнять высокопроизводительные параллельные системы например мультипроцессорные или гомогенные мультикомпьютерные. Фотографии этой системы и ссылки...
20430. Принципы открытых систем 43.5 KB
  1 Эталонная модель среды открытых систем Для структурирования среды открытых систем используется эталонная модель Open System Environment Reference Model OSE RM принятая в основополагающем документе ISO IEC 14252 Рисунок 3. Она может модернизироваться в зависимости от класса системы. Например для телекоммуникационных систем хорошо известна 7уровневая модель взаимосвязи открытых систем ISO IEC 7498 которую можно представить как расширение модели OSE RM с детализацией верхнего прикладного уровня.
20431. Концепции программных решений 33 KB
  Распределенные системы очень похожи на традиционные операционные системы. Чтобы понять природу распределенной системы рассмотрим сначала операционные системы с точки зрения распределенности. Операционные системы для распределенных компьютеров можно вчерне разделить на две категории сильно связанные и слабо связанные системы. Слабо связанные системы могут представляться несведущему человеку набором операционных систем каждая из которых работает на собственном компьютере.
20432. Распределенные операционные системы 79 KB
  Распределенные операционные системы Существует два типа распределенных операционных систем. Поэтому давайте кратко обсудим операционные системы предназначенные для обыкновенных компьютеров с одним процессором. Операционные системы для однопроцессорных компьютеров Операционные системы традиционно строились для управления компьютерами с одним процессором. На время выполнения кода операционной системы процессор переключается в режим ядра.
20433. Сетевые операционные системы, файловые серверы 174 KB
  Сетевые операционные системы В противоположность распределенным операционным системам сетевые операционные системы не нуждаются в том чтобы аппаратное обеспечение на котором они функционируют было гомогенно и управлялось как единая система. Машины и их операционные системы могут быть разными но все они соединены в сеть. Сетевые операционные системы также имеют в своем составе команду удаленного копирования для копирования файлов с одной машины на другую...
20434. Программное обеспечение промежуточного уровня 110.5 KB
  Программное обеспечение промежуточного уровня Ни распределенные ни сетевые операционные системы не соответствуют нашему определению распределенных систем данному в разделе 1. На ум приходит вопрос: а возможно ли вообще разработать распределенную систему которая объединяла бы в себе преимущества двух миров масштабируемость и открытость сетевых операционных систем и прозрачность и относительную простоту в использовании распределенных операционных систем Решение было найдено в виде дополнительного уровня программного обеспечения который...
20435. Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных 159 KB
  Основные функции СУБД управление данными во внешней памяти на дисках; управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша; журнализация изменений резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев; поддержка языков БД язык определения данных язык манипулирования данными. Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты: ядро которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию процессор языка базы данных обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и...
20436. Модель клиент-сервер 39 KB
  Модель клиентсервер До этого момента мы вряд ли сказали чтото о действительной организации распределенных систем более интересуясь тем как в этих системах организованы процессы. Они пришли к выводу о том что мышление в понятиях клиентов запрашивающих службы с серверов помогает понять сложность распределенных систем и управляться с ней. В этом разделе мы кратко рассмотрим модель клиентсервер. Клиенты и серверы В базовой модели клиентсервер все процессы в распределенных системах делятся на две возможно перекрывающиеся группы.
20437. Разделение приложений по уровням 76 KB
  Например сервер распределенной базы данных может постоянно выступать клиентом передающим запросы на различные файловые серверы отвечающие за реализацию таблиц этой базы данных. В этом случае сервер баз данных сам по себе не делает ничего кроме обработки запросов. Однако рассматривая множество приложений типа клиентсервер предназначенных для организации доступа пользователей к базам данных многие рекомендовали разделять их на три уровня: уровень пользовательского интерфейса; уровень обработки; уровень данных. Уровень обработки обычно...