Энергетический обмен. 9 класс.

Тема урока: Энергетический обмен

Цель: сформировать представление об энергетическом обмене

Вопросы для проверки домашнего задания:

Чем отличается клетка, показанная на рисунке, от клеток грибов, растений и животных?

• Какие заболевания человека вызываются бактериями? Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

1) грипп

2) коклюш

3) СПИД

4) кариес

5) герпес

6) столбняк

Известно, что  Луи Пастер  – микробиолог и иммунолог, разработавший технологию пастеризации.

Используя эти сведения, выберите из приведённого ниже списка три утверждения, относящиеся к описанию  данных  заслуг учёного.

Запишите в таблицу цифры, соответствующие выбранным ответам.

1) В своих экспериментах учёный доказал, что живые организмы не могут зарождаться сами, у них обязательно есть родители.

2) Изучая физические свойства винной кислоты, учёный обнаружил, что она обладает оптической активностью.

3) Учёный разработал метод предохранительных прививок.

4) Учёный открыл мельчайшие организмы – анаэробы, которые могут жить без кислорода.

5) Учёный был награждён орденами почти всех стран мира.

6) Для продления срока хранения и обеззараживания пищевых продуктов учёный предложил нагревать жидкие продукты или вещества до 60 °C в течение 60 мин. или при температуре 70–80 °C в течение 30 мин.

Ответ: 346

• Учёные изучали взаимодействие колоний бактерий ( E. coli ) и плесневого гриба пеницилла ( Penicillium ). На питательную среду в двух чашках Петри посеяли культуру бактерий  E. coli . В одну из чашек, куда посеяли бактерий, также заселили пеницилл. Вторая чашка — контрольная. В результате, в контрольной чашке развились обширные колонии  E. coli , в то время как в другой чашке колония бактерий угнетена, а основную площадь питательной среды занимает пеницилл.
• Какой вывод можно сделать из этого исследования? Объясните в результате чего в чашке с пенициллом не развивается колония бактерий?

Ответ:

1. Пеницилл подавляет развитие колоний бактерий.

2. В процессе жизнедеятельности пеницилл выделяет вещества, обладающие антибактериальными свойствами.

• Учёные изучали возникновение патогенности у непатогенных бактерий. Для исследования были взяты бактерии рода  Pneumococcus  двух штаммов: R-штамма — не имеют защитной капсулы и S-штамма — имеют защитную капсулу. Заражённые мыши бактериями R-штамма оставались здоровыми. Заражённые мыши бактериями S-штамма погибали. В ходе исследования учёные инъецировали культуру живых бактерий R-штамма вместе с S-штаммом, убитым высокой температурой. Спустя время заражённые мыши погибли, и из них были выделены живые бактерии S-штамма.
• Какой вывод можно сделать на основании этого исследования? Для чего до начала эксперимента мышей заражали разными штаммами бактерий  Pneumococcus ?

Ответ:

1. Непатогенные бактерии R-штамма приобретают патогенность при контакте с остатками бактерий S-штамма.

2. Мышей заражали разными штаммами, чтобы выяснить, какой штамм патогенный, а какой нет. Это позволило на второй стадии эксперимента подтвердить, что бактерии R-штамма «превратились» (трансформировались) в бактерии S-штамма.

Какие органические вещества в организме человека могут выполнять энергетическую функцию? Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

1) гликоген

2) нуклеиновая кислота

3) глюкоза

4) липид

5) витамин А

6) сульфат натрия

Какой органоид изображён на схеме? Какие его части отмечены цифрами 1, 2 и 3? Какой процесс происходит в этом органоиде?

Энергетический обмен

Откуда живые организмы берут энергию?

Как? И зачем?

Второе начало термодинамики:

Без притока энергии извне любая система переходит от порядка к хаосу

Энергия

Вещество

Откуда? → тип питания

Поддержание внутреннего порядка (сложности)

жизнь

Рост и размножение

Обмен веществ

Типы питания

C

Неорганический СО 2

Органический

Автотрофы

Гетеротрофы

Продуценты в экосистемах

Консументы или редуценты

Энергия

Вещество

Поддержание сложности

жизнь

Рост и размножение

Обмен веществ =

Метаболизм – все химические реакции в организме

Энергетический обмен

Пластический обмен

Катаболизм – реакции расщепления макромолекул на простые

Анаболизм – реакции синтеза макромолекул из простых

АТФ

Еда

Молекулы организма

Энергия потребляется

Энергия выделяется

АТФ

Катаболические реакции

Анаболические реакции

Часть энергии теряется на тепло

Строительные блоки для биосинтеза

АТФ – универсальный источник энергии в клетке

Аденин

Три фосфата

Рибоза

Макроэргические связи

Молекулы-переносчики энергии

НАД ٠ Н

НАДФ ٠ Н

ФАД ٠ Н 2

По химической природе – динуклеотиды Предшественники – витамины

Этих молекул в клетке мало, но без них не будут работать ферменты основных энергетических путей

Источник всего для гетеротрофов –

органические вещества

Энергия

N, P, S

и все остальные элементы

Углерод

Энергетический путь у гетеротрофов

Тепловая Е

Тепловая Е

Органические вещества (еда)

Подготовительный этап. Энергия НЕ запасается

Е

Г Л Ю К О З А

Клеточное дыхание. Энергия перево-дится в АТФ

Е

А Т Ф

Конечная Е , которая используется на все остальное

• Клеточное дыхание – окисление органических веществ с целью синтеза АТФ

• Происходит только внутри клеток

Энергия выделяется во всех реакциях катаболизма, но запасается – только в этих!

1. Подготовительный этап

Пищеварительная система

Лизосомы в клетках

кровь

2. Клеточное дыхание

Цитоплазма

Митохондрии

Суммарное уравнение аэробного дыхания

( СН 2 О ) 6 + 6 O 2 → 6 СО 2 + 6 H 2 O

+ энергия

Цель – запасти в АТФ !

Этапы клеточного дыхания (окисления глюкозы)

Г Л Ю К О З А

1. Бескислородный этап

В цитоплазме

2 АТФ

П В К

2. Кислородный этап

В митохондриях

36 АТФ

СО 2

• Цикл Кребса – матрикс
• Окислительное фосфорилирование –

внутренняя мембрана МХ

38 АТФ

Зачем нужен кислород?

• Все реакции – окислительно-восстановительные
• Электроны отбираются у менее электроотрицательных атомов и групп и передаются на более электроотрицательные
• Нужен конечный акцептор – самый электроотрицательный из всех

К И С Л О Р О Д !

Гликолиз – бескислородный этап

Полисахариды

Глюкоза

9 реакций

гликолиз

2 ПВК

(пируват)

к л е т к а

О 2

Аэробный этап

ПВК

Ацетил-КоА

Цикл Кребса

переносчики Е

АТФ

Митохондрия

ацетил-КоА

НАД Н

лимонная

кислота

ЩУК

НАД

яблоч-

ная

кислота

изо-

лимонная

кислота

Цикл

Кребса

НАД

НАД Н

фумаро-

вая

кислота

a- кето-

глута-

ровая

кислота

КоА

янтарная

кислота

НАД

ФАД Н 2

сукци-

нил-

КоА

НАД Н

ФАД

ГТФ

ГДФ

8 реакций

АТФ

АДФ

Установите соответствие между признаками обмена веществ и его этапами.

ПРИЗНАКИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ ЭТАПЫ

1) Пластический обмен

2) Энергетический обмен

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

Реакции подготовительного этапа энергетического обмена происходят в

1) хлоропластах растений

2) каналах эндоплазматической сети

3) лизосомах клеток животных

4) органах пищеварения человека

5) аппарате Гольджи эукариот

6) пищеварительных вакуолях простейших

Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для характеристики энергетического обмена в клетке. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.

1) идёт с поглощением энергии

2) завершается в митохондриях

3) завершается в рибосомах

4) сопровождается синтезом молекул АТФ

5) завершается образованием углекислого газа