Урок:

Обмін речовин та енергії — основа функціонування біологічних систем"

11.01.2022
0 0
Опис уроку (учням цей опис не показується):

Обмін речовин та енергії ‑ основа функціонування біологічних систем.

Мета: поглибити знання учнів про обмін речовин як основу життєдіяльності біологічних систем, розвивати самостійне творче мислення учнів в опануванні нових вмінь аналізувати прочитане, логічно викладати свої думки.

Цілі уроку:

освітня: сформувати знання про пластичний та енергетичний обмін у клітині, з'ясувати їхній взаємозв'язок ;

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

Вміст уроку:
1
2
3
4
5

Урок не містить жодного завдання. Додайте завдання.

Щоб додати завдання, оберіть категорію завдання на панелі запитань.

1

Чому обмін речовин та енергії є основою функціонування біологічних систем?

Біологічні системи є відкритими системами, які можуть існувати лише за умови постійного зовнішнього обміну речовинами, енергією та інформацією з навколишнім середовищем. Окрім того, всередині живих систем також відбувається інтенсивний внутрішній обмін речовин, енергії та інформації між окремими частинами біосистеми (органелами клітин, органами організму, організмами в екосистемі.

Обмін речовин(метаболізм) ‑ загальна властивість усіх живих організмів, суть якої полягає в тому, що живі організми вилучають з навколишнього середовища різні органічні й неорганічні речовини, використовують їх і виділяють у зовнішнє середовище кінцеві продукти обміну.

У загальному потоці речовин, енергії та інформації, що пронизує та об’єднує усі біологічні системи, можна виокремити три етапи:

1) надходження речовин та енергії у біосистеми;

2) внутрішньосистемні перетворення речовин та енергії;

3) видалення речовин та енергії із біосистеми.

Наприклад, у клітинах рослин сонячне світло потрапляє на хлорофіл, перетворюється в енергію хімічних зв’язків АТФ і глюкози, а кисень, що утворюється як кінцевий продукт, виділяється в атмосферу

Обмін речовин відбувається і в неживій природі, однак цей процес значно відрізняється від обміну в живих системах. Ця відмінність зумовлена насамперед тим, що ОБМІН РЕЧОВИН У БІОСИСТЕМАХ ЗАБЕЗПЕЧУЄ:

  • ПОСТІЙНЕ САМООНОВЛЕННЯ,

  • САМОРЕГУЛЯЦІЮ І САМОВІДТВОРЕННЯ

  • ЗДІЙСНЮЄТЬСЯ ЗАВДЯКИ ЗЛАГОДЖЕНІЙ ДІЇ ЧИСЛЕННИХ СТРУКТУР.

У результаті обміну речовин енергія в біосистемах може накопичуватися, зберігатися й використовуватися для процесів життєдіяльності. Окрім того, ознаками біологічного обміну речовин й перетворення енергії є поетапність перебігу, біокаталітичний характер і регульованість процесів внутрішньосистемного перетворення.

Отже, функціонування біологічних систем можливе лише за умови надходження, перетворення й видалення певних речовин, енергії та інформації.

2.     У чому полягає єдність процесів асиміляції та дисиміляції?

Обмін речовин та енергії (метаболізм) у клітинах 

Обмін речовин й перетворення енергії в організмі складається з фізіологічних (живлення, травлення, дихання, транспортування речовин, всмоктування, виділення), фізичних (дифузія, осмос, розчинення) й хімічних (окиснення, відновлення, гідроліз, бродіння) процесів. Цю сукупність перетворень розглядають як єдність двох протилежних і взаємопов'язаних процесів – асиміляції і дисиміляції

Баланс між реакціями синтезу й розпаду: на певну кількість утворених організмом хімічних сполук відповідно припадає кількість тих, що розклалися. Процеси асиміляції не завжди перебувають у рівновазі з процесами дисиміляції

Асиміляція (від лат. assimilatio – уподібнення, засвоєння), або анаболізм, – частина загального обміну речовин й енергії, що полягає в поглинанні, нагромадженні та перетворенні речовин, що надходять в організм. Завдяки цим енерговитратним процесам організм засвоює поживні речовини, утворює власні речовини, будує з них свої структури, забезпечує ріст і розвиток, оновлення складників та накопичення запасів для використання їх як джерела енергії.

Дисиміляція (від лат. dissimilatio – несхожий), або катаболізм, – це частина загального обміну, під час якого відбуваються розщеплення, руйнування складних органічних сполук (білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот) в організмі на простіші. Найпростішими кінцевими продуктами дисиміляції всіх організмів є вода, вуглекислий газ і амоніак. У процесі дисиміляції вивільняється енергія, яка перетворюється в інші форми та акумулюється в молекулах АТФ.

Отже, асиміляція й дисиміляція є взаємно протилежними і нерозривно пов'язаними потоками речовин та енергії.

        СИНТЕЗ РЕЧОВИН ПОТРЕБУЄ ЕНЕРГІЇ, ЩО ВИВІЛЬНЯЄТЬСЯ ПІД ЧАС РОЗЩЕПЛЕННЯ РЕЧОВИН.

Пластичний обмін

(асиміляція або анаболізм) ‑ сукупність усіх реакцій біосинтезу.

Енергетичний обмін

(дисиміляція або катаболізм) ‑ сукупність усіх реакцій розщеплення речовин.

Особливості: із простих органічних сполук синтезуються складні, які забезпечують клітину будівельним -матеріалом: з амінокислот ‑ білки,

-моносахаридів ‑ полісахариди,

-нуклеотидів ‑ нуклеїнові кислоти.

Усі процеси синтезу відбуваються

з поглинанням енергії.

Особливості: складні хімічні сполуки розщеплюються до простих з виділенням енергії, яка забезпечує потреби клітини (біосинтез, поділ клітини, активний транспорт речовин, осмос, механічна робота тощо).

2

Приклади відкритих систем

Амеба протей. Живлення

Завдання: Опишіть процес живлення амеби протей.

Поясніть значення живлення для підтримання гомеостазу зображеного організму.

3

Приклади відкритих систем.

Самородна сірка. Горіння

Завдання: Ознайомтеся з прикладом відкритої системи: «Палаючий шматок самородної сірки перебуває в стані обміну з навколишнім середовищем: горіння відбувається за участі О2; унаслідок процесу виділяється SO2 та енергія у вигляді тепла.»

Дайте відповідь на запитання:

«Чи зберігає шматок сірки свою первинну структуру?»

4

Взаємозв'язок між пластичним і енергетичним обміном.

Динамічна рівновага між реакціями синтезу й розпаду ‑ основа цілісності біосистеми.

Асиміляція та дисиміляція є протилежними складовими процесу обміну речовин і перетворення енергії. Однак вони нерозривно пов’язані між собою, що зумовлено значним запасом потенційної енергії саме в органічних молекулах. Реакції біосинтезу потребують поглинання енергії, що вивільняється в результаті реакцій енергетичного обміну. Для перебігу реакцій енергетичного обміну необхідний постійний біосинтез органічних речовин, які надалі будуть розщеплюватися. У процесі енергетичного обміну молекули АТФ утворюються, а в процесі пластичного обміну вони витрачаються, розщеплюються з виділенням енергії (рис. 69).

Взаємозв’язок асиміляції і дисиміляції доводять дослідження, які показали, що під час розмноження організму значно переважають реакції розщеплення. Це зумовлено різким збільшенням витрат енергії на процеси подальшого росту та розвитку. У будь-якому організмі реакції обміну речовин і перетворення енергії тісно взаємозв’язані між собою, що становить основу життєдіяльності та забезпечує цілісність організму.

Перегляньте презентацію:

5

1. Дайте означення поняття обмін речовин.

2. Чим відрізняється біологічна система від відкритої неживої системи?

3. Порівняйте асиміляцію та дисиміляцію.

4. Поясніть єдність процесів синтезу та розщеплення речовин в організмі.

Рефлексія від 4 учнів

Сподобався:

0

Так: 4

Ні: 0

Зрозумілий:

0

Так: 4

Ні: 0

Потрібні роз'яснення:

0

Ні: 4

Так: 0

Рекомендуємо

Потік речовин, енергії та інформації

Потік речовин, енергії та інформації

829

Аватар профіля Галинський Сергій Федорович
Біологія
7 клас

25 грн

8 клас. Біологічні основи психофізіологічної індивідуальності людини. Сон. Біоритми

8 клас. Біологічні основи психофізіологічної індивідуальності людини. Сон. Біоритми

493

Аватар профіля Кошалковська Лариса Іванівна
Біологія
8 клас

25 грн

Білки: функції в біологічних системах. Ферменти, їхня роль у клітині

Білки: функції в біологічних системах. Ферменти, їхня роль у клітині

63

Аватар профіля Мороз Оксана Володимирівна
Біологія
9 клас

25 грн

Основи колористики.

Основи колористики.

228

Аватар профіля Кучерява Наталія Геннадіївна
Технології
10—12 клас та I—III курси

83 грн

74 грн

Загрози безпеці та пошкодженню даних у комп'ютерних системах. Етичні та правові основи захисту даних. Шляхи захисту.

Загрози безпеці та пошкодженню даних у комп'ютерних системах. Етичні та правові основи захисту даних. Шляхи захисту.

571

Аватар профіля Лизько Валентина Степанівна
Інформатика
7 клас

33 грн

Основи в’язання гачком

Основи в’язання гачком

348

Аватар профіля Шмига Віолета Семенівна
Технології
8 клас

25 грн

Схожі уроки

Антропічний вплив на біорізноманіття

Антропічний вплив на біорізноманіття

420

Аватар профіля Мітіна Світлана Миколаївна
Біологія і екологія
11 клас

Вплив навколишнього середовища на здоров’я людини

Вплив навколишнього середовища на здоров’я людини

879

Аватар профіля Мітіна Світлана Миколаївна
Біологія і екологія
11 клас

Вплив стресових чинників на організм людини

Вплив стресових чинників на організм людини

462

Аватар профіля Мітіна Світлана Миколаївна
Біологія і екологія
11 клас

НЕГАТИВНИЙ ВПЛИВ НА МЕТАБОЛІЗМ ТОКСИЧНИХ РЕЧОВИН. ЗНЕШКОДЖЕННЯ ТОКСИЧНИХ СПОЛУК У ОРГАНІЗМІ ЛЮДИНИ

НЕГАТИВНИЙ ВПЛИВ НА МЕТАБОЛІЗМ ТОКСИЧНИХ РЕЧОВИН. ЗНЕШКОДЖЕННЯ ТОКСИЧНИХ СПОЛУК У ОРГАНІЗМІ ЛЮДИНИ

539

Аватар профіля Мітіна Світлана Миколаївна
Біологія і екологія
10 клас

ЗНАЧЕННЯ ЯКОСТІ ПИТНОЇ ВОДИ ДЛЯ ЗБЕРЕЖЕННЯ ЗДОРОВ'Я ЛЮДИНИ

ЗНАЧЕННЯ ЯКОСТІ ПИТНОЇ ВОДИ ДЛЯ ЗБЕРЕЖЕННЯ ЗДОРОВ'Я ЛЮДИНИ

1871

Аватар профіля Мітіна Світлана Миколаївна
Біологія і екологія
10 клас

РАЦІОНАЛЬНЕ ХАРЧУВАННЯ - ОСНОВА НОРМАЛЬНОГО ОБМІНУ РЕЧОВИН

РАЦІОНАЛЬНЕ ХАРЧУВАННЯ - ОСНОВА НОРМАЛЬНОГО ОБМІНУ РЕЧОВИН

400

Аватар профіля Мітіна Світлана Миколаївна
Біологія і екологія
10 клас
✖
↑