Энергетический обмен егэ по биологии презентация

Скачать материал

Скачать материал

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  Метаболизм – основа существования живых организмов
  Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №46 с углубленным изучением отдельных предметов
  Учитель биологии: Землянко Татьяна Брониславовна

• 

  2 слайд

  Задание по данной теме в контрольно-измерительных материалах ЕГЭ

  №3 Метаболизм клетки, выбор одного верного ответа из четырех , засчитывается 1 балл – базовый уровень
  №26 Обобщение и применение знаний о клеточно — организменном уровне организации жизни 2 балла – повышенный уровень
  №29 Сопоставление биологических объектов и процессов проявляющихся на клеточно-организменном уровне организации жизни. 2 балла, повышенный уровень
  №36 Задание на анализ биологической информации 3 балла, высокий уровень
  №39 Решение задач по цитологии на применение знаний в новой ситуации 3 балла, высокий уровень

• 

  3 слайд

  Метаболизм или обмен веществ —
  это химические превращения, которые протекают от момента поступления питательных веществ в живой организм до момента, когда конечные продукты этих превращений выделяются во внешнюю среду. К метаболизму относятся все реакции, в результате которых строятся структурные элементы клеток и тканей и процессы, в которых из содержащихся в клетках веществ извлекается энергия.

• 

  4 слайд

  Метаболизм

  Катаболизм (диссимиляция, энергетический обмен) – совокупность реакций расщепления высокомолекулярных органических веществ до простых соединений.
  Процесс идет с выделением энергии.
  Анаболизм (ассимиляция, пластический обмен) — совокупность реакций биологического синтеза органических веществ: белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот.
  Процесс идет с поглощением энергии.

• 

  5 слайд

  Биологические реакции, которые протекают внутри клетки являются ферментативными, отличаются видовой и индивидуальной специфичностью. Структура синтезируемых крупных органических молекул определяется последовательностью нуклеотидов в молекуле ДНК, т.е. генотипом.
  Гомеостаз – постоянство внутренней среды организма, которое поддерживается обменными процессами.

• 

  6 слайд

  Реализация наследственной информации – биосинтез белка.
  Процесс образования молекулы белка – это один из процессов проявления наследственной информации в ходе пластического обмена. Вся информация закодирована внутри ядра клетки на молекуле ДНК. Процесс биосинтеза белка включает два этапа: транскрипцию и трансляцию.

• 

  7 слайд

  Транскрипция – переписывание информации, которая происходит путем синтеза на одной из цепей молекулы ДНК на одноцепочную молекулу и-РНК, последовательность нуклеотидов которой комплементарна последовательности нуклеотидов полинуклеотидной цепи (матрицы) ДНК. Этот процесс проходит внутри ядра клетки.

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

  14 слайд

  Трансляция – передача информации с и-РНК, которая заключена в последовательности нуклеотидов, в последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Перенос аминокислот в рибосому осуществляется транспортной РНК (т-РНК), которая имеет вид клеверного листа. Три нуклеотида вместе образуют триплет. Вся молекула и-РНК образована триплетами, но т.к. нуклеотиды в триплете молекулы и-РНК расположены в определенном порядке, то они образуют кодон. На молекуле т-РНК образуется антикодон тоже из трех нуклеотидов. Трансляция проходит в цитоплазме клетки на рибосомах.

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

  25 слайд

  Процесс биосинтеза белка связан с участием многих ферментов и затратой большого количества энергии. Сложность системы биосинтеза и ее высокая энергоемкость обеспечивают высокую точность и упорядоченность синтеза полипептидов.

• 

  26 слайд

  Ген – участок молекулы ДНК, который несет наследственную информацию о первичной структуре конкретного белка или об одном признаке

  Генетический код — последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК

• 

  27 слайд

  Свойства генетического кода
  Код триплетен.   Каждая аминокислота в генетическом коде кодируется последовательностью трех нуклеотидов — триплетом, или кодоном.
  Код вырожден кодирует 20 аминокислот.
  Различных нуклеотидов в ДНК четыре, следовательно, теоретически возможных кодонов — 64 . Большинству аминокислот соответствует от 2-х до 6-ти кодонов.
  Код однозначен. Один кодон соответствует только одной аминокислоте.
  Код универсален. Одинаковые аминокислоты кодируются одними и теми же триплетами нуклеотидов у всех царств живых организмов на Земле: бактерий, животных, растений и грибов.

• 

  28 слайд

  Таблица кодов аминокислот
  В скобках ДНК за скобками и-РНК
  Например:
  УЦА – ГГА
  -сер — гли-

• 

  29 слайд

  Биосинтез углеводов — фотосинтез
  Это процесс образования органического вещества глюкозы и свободных молекул кислорода из углекислого газа и воды в процессе химических реакций в хлоропластах с использованием энергии солнечного света.
  Открыл процесс фотосинтеза русский ученый – естествоиспытатель К.А. Тимирязев. Роль зеленых растений для жизни на Земле он назвал космической, т.к. растения используют энергию Солнца, которое находится в космосе.

• 

  30 слайд

  Способы питания живых организмов

  Гетеротрофный способ –
  питание готовыми органическими веществами.
  животные;
  грибы;
  бактерии
  Автотрофный способ –
  Образование
  органических веществ из неорганических в процессе химических реакций
  Растения
  Некоторые бактерии

• 

  31 слайд

  В зависимости от вида энергии, используемой автотрофами для синтеза органических молекул, их делят на фототрофов и хемотрофов. Энергия накапливается в молекуле АТФ.
  Хемотрофы
  используют химическую энергию, которая образуется при окислении ими различных неорганических соединений в процессе хемосинтеза.

  Фототрофы используют энергию солнечного света в процессе фотосинтеза, к ним относятся растения и некоторые бактерии.

• 

  32 слайд

  Нитрифицирующие   бактерии   В корневищах бобовых растений, живут особые клубеньковые бактерии. Они способны усваивать недоступный растениям атмосферный азот и обогащать почву аммиаком. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак клубеньковых бактерий до азотной кислоты и обогащают почву азотными удобрениями.

  Хемосинтезирующие организмы (хемотрофы)

• 

  33 слайд

  Железобактерии   используют энергию, которая образуется при окислении двухвалентного железа до трехвалентного.
  Серобактерии   обитают в болотах и «питаются» сероводородом. В результате окисления сероводорода выделяется необходимая для жизнедеятельности бактерий энергия и накапливается в организме бактерий сера.

• 

  34 слайд

  Строение молекулы АТФ
  АТФ →АДФ + Ф АДФ → АМФ + Ф

• 

• 

  36 слайд

  Строение хлоропласта
  Двумембранный органоид клетки. Полость хлоропласта – строма. Внутренняя мембрана больше, чем наружная. Она образует выросты – тилакоиды. На мембранах тилакоидов расположены молекулы хлорофилла. Местами тилакоиды располагаются друг над другом образуя стопки (как стопка монет) Такие стопки называются гранами. Все граны хлоропласта соединены между собой одиночными пластинчатыми тилакоидами. Хлоропласт является автономной структурой клетки, потому что имеет свою молекулу ДНК.

• 

  37 слайд

  Световая фаза фотосинтеза
  Кванты света возбуждают молекулу хлорофилла на гранах хлоропласта, хлорофилл теряет электроны, электроны присоединяются к ферментам и способствуют образованию АТФ. Часть электронов принимает участие в разложении воды на молекулярный кислород и протоны водорода, происходит фотолиз воды.
  4Н2О→4Н+ + 4ОН-
  4ОН- →2О2 +2Н2О
  АДФ + Ф →АТФ
  главные процессы световой фазы фотосинтеза:

  выделение в атмосферу свободного кислорода;
  синтез молекулы АТФ;
  образование атомарного водорода.

• 

  38 слайд

  Темновая фаза фотосинтеза
  Реакции этой фазы происходят в строме хлоропласта при участии атомарного водорода и молекулы АТФ, которая образовалась в световой фазе, а также ферментов, восстанавливающих СО2 до глюкозы
  НАД+ + Н + АТФ → НАДФН + АДФ
  6СО2 + 24Н → С6Н12О6 + 6Н2О
  Для образования одной молекулы глюкозы требуется 18 молекул АТФ. Комплекс реакций темновой фазы, осуществляемых ферментами (и коферментом НАД). Этот процесс носит название цикла Кальвина.

• 

  39 слайд

  Фотосинтез происходит днем и с наступлением темноты. Круглосуточно растения поглощают кислород из атмосферы (дышат) и окисляют кислородом запасенные питательные вещества. На дыхание растения используют в 20-30 раз меньше кислорода, чем выделяют в атмосферу в процессе фотосинтеза.

• 

  40 слайд

  Значение фотосинтеза
  Ежегодно растительность планеты дает 200 млрд. т кислорода и 150 млрд. т органических соединений, необходимых человеку и животным.
  Количество энергии, производимой растениями, значительно превышает количество тепла, которое выделяется при сжигании всем населением планеты горючих полезных ископаемых.

• 

  41 слайд

  Энергетический обмен — катаболизм
  Процесс сопровождается выделением энергии, поэтому называется энергетическим обменом клетки. Энергия накапливается в молекуле АТФ. Синтез АТФ происходит у эукариот в митохондриях на внутренней мембране и в хлоропластах, у прокариот в цитоплазме и на мембранных структурах клетки. Затем АТФ поступает в разные участки клетки, обеспечивая все процессы жизнедеятельности.

• 

  42 слайд

  Этапы энергетического обмена
  I этап – подготовительный.
  Полимеры распадаются до мономеров:
  белки распадаются до аминокислот;
  полисахариды до глюкозы;
  жиры распадаются до высших жирных кислот и глицерина.
  На этом этапе образуется небольшое количество энергии, которое выделяется в виде тепла.

• 

  43 слайд

  первый вариант
  II этап – бескислородный (анаэробное дыхание, гликолиз)
  С6Н12О6 + 2Н3РО4 +2АДФ →2С3Н4О3 + 2АТФ→
  2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О
  На втором этапе энергетического обмена из одной молекулы глюкозы С6Н12О6 в начале образуется 2 молекулы промежуточного вещества – пировиноградной кислоты 2С3Н4О3 (ПВК), а затем образуется две молекулы молочной кислоты 2С3Н6О3, при этом образуется 2 молекулы АТФ.

• 

  44 слайд

  второй вариант
  II этап – бескислородный (брожение)
  С6Н12О6 + 2Н3РО4 +2АДФ → 2С2Н5ОН +2СО2+2Н2О + 2АТФ
  У дрожжевых грибов молекула глюкозы без участия кислорода превращается в этиловый спирт (С2Н5ОН) и углекислый газ (СО2). Такой процесс называется спиртовое брожение, при этом также образуется 2 молекулы АТФ. У микроорганизмов гликолиз может завершаться образованием ацетона или уксусной кислоты.

• 

  45 слайд

  III этап – аэробное дыхание (кислородное расщепление)
  2С3Н6О3 +6О2 + 36Н3РО4 +36АДФ →
  6СО2+38Н2О + 36АТФ
  Две молекулы молочной кислоты (2С3Н6О3) окисляются кислородом (О2) до конечных продуктов распада воды (Н2О) и углекислого газа (СО2) при этом образуется 36 молекул АТФ

• 

  46 слайд

  Общее уравнение окисления одной молекулы глюкозы
  С6Н12О6 +6О2 + 38Н3РО4 +38АДФ →
  6СО2+42Н2О + 38АТФ (2800 кДж)
  На трех этапах окисления одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ (2 молекулы во время гликолиза и 36 молекул при аэробном дыхании)

• 

  47 слайд

  Горение
  Идет с поглощением кислорода, выделением энергии и выделением углекислого газа и воды.
  Образование СО2 происходит путем прямого соединения углерода с кислородом;
  энергия выделяется в виде тепла.

  Клеточное дыхание
  Идет с поглощением кислорода, выделение энергии, выделением углекислого газа и воды.
  Высокоупорядоченный процесс последовательности реакций биологического окисления;
  осуществляется с помощью ферментов;
  происходит накопление энергии в виде молекулы АТФ

• 

  48 слайд

  В живых клетках происходит постоянно обмен веществ – метаболизм. Все химические реакции в клетке обеспечивают биосинтез новых соединений, необходимых для жизни клетки, и распад уже имеющихся или поступающих веществ для обеспечения клетки энергией.

• 

  49 слайд

  Спасибо за внимание!

  Удачи!!!

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 157 108 материалов в базе

• Выберите категорию:
• Выберите учебник и тему

• Выберите класс:

• Тип материала:

  • Все материалы

  • Статьи

  • Научные работы

  • Видеоуроки

  • Презентации

  • Конспекты

  • Тесты

  • Рабочие программы

  • Другие методич. материалы

Найти материалы

Вам будут интересны эти курсы:

• Курс повышения квалификации «Организация и руководство учебно-исследовательскими проектами учащихся по предмету «Биология» в рамках реализации ФГОС»

• Курс повышения квалификации «Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности»

• Курс повышения квалификации «Методические аспекты реализации элективного курса «Антропология и этнопсихология» в условиях реализации ФГОС»

• Курс повышения квалификации «Государственная итоговая аттестация как средство проверки и оценки компетенций учащихся по биологии»

• Курс повышения квалификации «Нанотехнологии и наноматериалы в биологии. Нанобиотехнологическая продукция»

• Курс профессиональной переподготовки «Анатомия и физиология: теория и методика преподавания в образовательной организации»

• Курс повышения квалификации «Гендерные особенности воспитания мальчиков и девочек в рамках образовательных организаций и семейного воспитания»

• Курс профессиональной переподготовки «Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»

• Курс профессиональной переподготовки «Организация производственно-технологической деятельности в области декоративного садоводства»

• Курс повышения квалификации «Составление и использование педагогических тестов при обучении биологии»

• Курс повышения квалификации «Инновационные технологии обучения биологии как основа реализации ФГОС»

• Курс профессиональной переподготовки «Организация и выполнение работ по производству продукции растениеводства»

1. Подготовка к ЕГЭ по биологии. Задания по теме «Метаболизм»

МАОУ «Ленская СОШ»
Подготовка к ЕГЭ по
биологии.
Задания по теме
«Метаболизм»
Факультатив 11 класс
Л.К.Юшкова

2. 1. Дайте определения главным понятиям темы

метаболизм,
катаболизм,
диссимиляция,
анаболизм,
ассимиляция,
АТФ,
митохондрии,
ферменты,
гетеротрофы,
автотрофы,
анаэробы,
аэробы,
гликолиз,
реакция
фосфорилирования

3.

4.

Обмен веществ и превращение
энергии в клетке
Метаболизм
Пластический
обмен (анаболизм,
ассимиляция)
распад, расщепление
органических веществ
— поглощение энергии
—
Энергетический
обмен (катаболизм,
диссимиляция)
синтез органических
веществ
— выделение энергии
—

5. Обмен веществ и энергии в клетке

МЕТАБОЛИЗМ – это совокупность протекающих в
клетке химических превращений, обеспечивающих ее
жизненные функции и связь с окружающей средой
Энергетический обмен
(Катаболизм. Диссимиляция)
– получение энергии в ходе реакций
распада вещества, источником
которого является пища
(при нехватке собственные вещества)
Углекислый газ и
вода
(для белков –
продукты азотистого
обмена)
Пластический обмен
(Анаболизм.
Ассимиляция) – синтез
вещества (белков, жиров и
углеводов) с использованием
энергии
Энергия
Расход энергии на процессы
жизнедеятельности
АТФ
Внешние
источники
энергии у
автотрофов

6.

В суммарном виде уравнение аэробного
дыхания выглядит так:
2С3Н6О3+ 6О2+ 36АДФ -» 6СО2+ 6Н2О + 36АТФ
+ 36Н2О.
Таким образом, при окислении
2 молекул молочной кислоты за счёт
выделившейся энергии образуется 36
энергоемких молекул АТФ.
Следовательно, основную роль в
обеспечении клетки
энергией играет аэробное дыхание.

7.

Клеточное
дыхание

8.

9.

10. 1 этап — Транскрипция

11.

12. 2 этап — Трансляция

13.

Фотосинтез
Как называется изображенный процесс?

14. Фотосинтез – процесс преобразования энергии света в энергию химических связей органических соединений (глюкозы) с участием

хлорофилла
В процессе фотосинтеза участвуют:
1) хлоропласты,
2) свет,
3) углекислый газ,
4) вода,
5) температура.
У каких организмов происходит:
у высших растений происходит в хлоропластах –
пластидах (полуавтономные органеллы)
у водорослей хлорофилл содержится в хроматофорах
(пигментсодержащие и светоотражающие клетки).
У бурых и красных водорослей, обитающих на значительной
глубине, куда плохо доходит солнечный свет, имеются другие
пигменты.

15.

16.

17. Строение хлоропласта

18. Схема процессов, протекающих в хлоропластах

19.

20.

Автотрофные организмы (автотрофы)
— это организмы, синтезирующие из
неорганических соединений органические
вещества с использованием энергии
солнца (фототрофы) или энергии,
освобождающейся при химических
реакциях (хемотрофы).
К автотрофам относятся наземные
зеленые растения, водоросли,
фототрофные бактерии, источником
энергии для которых является свет, а так
же некоторые бактерии, использующие
окисление неорганических веществ.

21.

Гетеротрофные организмы
(гетеротрофы)- не способны
синтезировать органические
соединения из неорганических, а
потому использующие в виде пищи уже
готовые органические вещества,
созданные автотрофами.
К гетеротрофам относятся все
животные, грибы, большинство
бактерий, а так же без хлорофилльные
наземные растения и водоросли.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

СВЕТОВАЯ ФАЗА ФОТОСИНТЕЗА (происходит на свету на
мембранах тилакоидов):
1) возбуждение хлорофилла (a и b) и перемещение
электронов;
2) фотолиз (разложение) молекул воды и образование
(выделение) кислорода и водорода (протонов);
3) синтез молекул АТФ;
4) соединение водорода со специальным переносчиком
НАДФ+ и образование НАДФ∙H.
ТЕМНОВАЯ ФАЗА ФОТОСИНТЕЗА (свет не нужен,
происходит в строме хлоропласта):
1) в строму поступают НАДФ∙H, АТФ и CO2;
2) связывание CO2 с рибулозодифосфатом (C5-углевод) –
фиксация неорганического углерода (C6-углевод);
3) C6-углевод распадается на 2 триозы (C3-углевод);
4) присоединение к триозам фосфатов (от АТФ) –
активирование триоз (синтез триозофосфатов);
5) восстановление триоз (за счет протонов НАДФ∙H);
6) синтез глюкозы (соединение двух триоз);
7) синтез крахмала из глюкозы.

30.

31.

32.

33.

34.

35.

36.

37.

38.

39.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите
номера предложений, в которых они допущены,
исправьте их.
1. При дыхании синтезируется глюкоза через ряд последовательных этапов.
2.На некоторых этапах энергия химических связей
глюкозы используется для синтеза АТФ.
3. Дыхание начинается с соединения двух молекул
пировиноградной кислоты.
4. Первичный процесс бескислородного дыхания
происходит в цитоплазме.
5. В результате этого дыхания образуются две молекулы АТФ.
6. Конечным этапом цикла является окислительное
фосфорилирование, на которое расходуется энергия АТФ.

46.

Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите
номера предложений, в которых сделаны ошибки,
исправьте их.
1. Фотосинтез – это процесс синтеза органических веществ
из неорганических с использованием солнечной энергии.
2. Он протекает в две стадии – световую и темновую.
3. В световой стадии происходит восстановление углекислого
газа и синтез АТФ.
4. Также в световой стадии при фотолизе воды образуется
свободный кислород.
5. В темновой стадии синтезируются НАДФ·2Н и глюкоза.
6. Эта стадия протекает в тилакоидах хлоропластов.
7. Таким образом, процесс фотосинтеза обеспечивает живые
системы органическими веществами и кислородом.

47.

Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите
номера предложений, в которых они
допущены, объясните их.
1) Углеводы – органические соединения, в состав
которых входят углерод, азот, кислород и
водород.
2) Углеводы делятся на моно-, ди- и полисахариды.
3) Моносахариды хорошо растворимы в воде.
4) Они выполняют в организме энергетическую,
структурную и ферментативную функции.
5) Один из полимерных углеводов – гликоген
входит в состав растительных тканей.
6) Некоторые моносахариды входят в состав
нуклеиновых кислот и АТФ.
7) Крахмал и гликоген выполняют и запасающую
функцию.

48.

Какой цифрой на рисунке обозначен этап
трансляции в процессе биосинтеза белка?

49.

1. Объясните, в чем сходство и различия
процессов окисления глюкозы в клетке и
горения, если их можно выразить общим
суммарным уравнением:
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2+ 6Н2О + Энергия
Сходство:
1) происходит окисление органических веществ до конечных
продуктов углекислого газа и воды;
Различия:
1)
биологическое
окисление
происходит
медленно,
последовательно в процессе нескольких реакций, а горение –
быстрый процесс в виде одной реакции;
2) при горении вся энергия выделяется в виде тепла, а при
биологическом окислении часть энергии аккумулируется в
молекулах АТФ в виде энергии химических связей.

50.

1. Объясните, в чем сходство и различия
процессов окисления глюкозы в клетке и
горения, если их можно выразить общим
суммарным уравнением:
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2+ 6Н2О + Энергия
Сходство:
1) происходит окисление органических веществ до конечных
продуктов углекислого газа и воды;
Различия:
1)
биологическое
окисление
происходит
медленно,
последовательно в процессе нескольких реакций, а горение –
быстрый процесс в виде одной реакции;
2) при горении вся энергия выделяется в виде тепла, а при
биологическом окислении часть энергии аккумулируется в
молекулах АТФ в виде энергии химических связей.

51.

1. Объясните, в чем сходство и различия
процессов окисления глюкозы в клетке и
горения, если их можно выразить общим
суммарным уравнением:
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2+ 6Н2О + Энергия
Сходство:
1) происходит окисление органических веществ до конечных
продуктов углекислого газа и воды;
Различия:
1)
биологическое
окисление
происходит
медленно,
последовательно в процессе нескольких реакций, а горение –
быстрый процесс в виде одной реакции;
2) при горении вся энергия выделяется в виде тепла, а при
биологическом окислении часть энергии аккумулируется в
молекулах АТФ в виде энергии химических связей.

52.

1. Объясните, в чем сходство и различия
процессов окисления глюкозы в клетке и
горения, если их можно выразить общим
суммарным уравнением:
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2+ 6Н2О + Энергия
Сходство:
1) происходит окисление органических веществ до конечных
продуктов углекислого газа и воды;
Различия:
1)
биологическое
окисление
происходит
медленно,
последовательно в процессе нескольких реакций, а горение –
быстрый процесс в виде одной реакции;
2) при горении вся энергия выделяется в виде тепла, а при
биологическом окислении часть энергии аккумулируется в
молекулах АТФ в виде энергии химических связей.

Слайд 1

Обмен веществ (метаболизм) Энергетический Пластический (диссимиляция, катаболизм) (ассимиляция, анаболизм)

Слайд 2

Тема урока: «Энергетический обмен». Коваленко Е.М. учитель биологии

Слайд 3

Вспомните вещество, связанное со всеми выписанными словами, определите его роль в клетке? Аденин , рибоза, энергия, 3 остатка фосфорной кислоты, митохондрия, аккумулятор, макроэргическая связь.

Слайд 4

Единым и универсальным источником энергии в клетке является АТФ ( аденозинтрифосфорная кислота ), которая образуется в результате окисления органических веществ .

Слайд 5

Что такое катаболизм? КАТАБОЛИЗМ – это совокупность реакций расщепления высокомолекулярных соединений с выделением энергии .

Слайд 6

Этапы катаболизма Где происходит Что образуется Количество энергии Заполни таблицу

Слайд 7

Этапы катаболизма углеводов: а) подготовительный б) бескислородный в) кислородный

Слайд 8

1 ЭТАП- подготовительный Где происходит? В лизосомах и пищеварительном тракте.

Слайд 9

ЧТО ОБРАЗУЕТСЯ ? Расщепление полимеров до мономеров. Белки аминокислоты Жиры глицерин, ВЖК Углеводы глюкоза

Слайд 10

Энергия рассеивается в виде тепла

Слайд 11

2 ЭТАП- бескислородное окисление или гликолиз . Где происходит? В цитоплазме клеток, без участия кислорода.

Слайд 12

Где: В митохондриях. Виды расщепления Гликолиз Спиртовое брожение Молочно-кислое брожение глюкозы

Слайд 13

Гликолиз – процесс расщепления углеводов в отсутствии кислорода под действием ферментов.

Слайд 14

Где происходит ? В цитоплазме Что происходит? С 6 Н 12 О 6 +2Н 3 РО 4 +2АДФ = 2С 3 Н 4 О 3 глюкоза фосфорная к-та ПВК + 2АТФ +2Н 2 О вода Выделяется э нергия в виде 2 молекул АТФ а) Гликолиз

Слайд 15

Где происходит ? В растительных и некоторых дрожжевых клетках . Что образуется? 2С3Н4О3=2С2Н5ОН+2СО2+2АТФ ПВК этиловый углекислый спирт газ б) Спиртовое брожение

Слайд 16

Где происходит? В животных клетках, в некоторых бактериях . Что образуется? При недостатке кислорода – молочная кислота. ИТОГ: 40% энергии запасается в АТФ, 60% рассеивается в виде тепла в окружающую среду. в) Молочно-кислое брожение

Слайд 17

3 ЭТАП- кислородное (аэробное) расщепление. Где происходит ? В митохондриях

Слайд 18

Внутриклеточное дыхание — полное (до углекислого газа и воды) окисление органических веществ, которое идёт в присутствии внешнего окислителя кислорода и даёт много энергии в виде АТФ .

Слайд 19

Этапы кислородного окисления: а) цикл Кребса б) окислительное фосфорилирование

Слайд 20

Цикл Кребса – циклический ферментативный процесс полного окисления активированной уксусной кислоты до углекислого газа и воды.

Слайд 21

ПВК 3С Ацетил-КоА 2С Лимонная кислота 6С Глутаровая кислота 5С Янтарная кислота 4С Фумаровая кислота 4С Яблочная кислота 4С ЩУК 4С СО 2 2Н СО 2 СО 2 2 Н 2 Н 2 Н 2 Н АТФ

Слайд 22

б) окислительное фосфорилирование Итог: 2С 3 Н 4 О 3 + 6 О 2 + 36АДФ + 36 Н3РО4= 36АТФ + 6 СО 2 + 42 Н 2 О энергия в виде 36 молекул (более 60% энергии) АТФ .

Слайд 23

Подумай и ответь Почему при разрушении митохондрий в клетке будет наблюдаться снижение уровня активности , а затем приостановка жизнедеятельности клетки? Сколько всего молекул АТФ образуется в результате энергетического обмена?

Слайд 24

ИТОГ Энергия в виде 38 АТФ Суммарное уравнение: С6Н12О6 + 6 О2= 6 СО2 + 6 Н2О + 38 АТФ

Слайд 25

ВЫВОД: В организме всех живых существ ежедневно, ежечасно, ежесекундно происходит процесс катаболизма . Любое нарушение этого процесса может привести к непоправимым последствиям! И чтобы этот процесс не нарушился необходимо: …

Слайд 26

Для образования энергии необходим чистый воздух, т.е. кислород. 2. Для образования энергии необходимы питательные вещества. 3. Для образования энергии необходимы биологические катализаторы, т.е ферменты. 4. Для образования энергии необходимы биологические активаторы, т.е. витамины

Решение тестовых заданий и практических задач по теме «Энергетический обмен» (подготовка к ЕГЭ ) Автор:Писаренко Н.И., учитель биологии МБОУ СОШ №23 с. Новозаведеннного

Цель урока:

обобщить и систематизировать знания по теме «Энергетический обмен», научиться применять их при решении практических задач и тестовых заданий ЕГЭ по биологии .

1. Дайте определения главным понятиям темы

• метаболизм,
• катаболизм,
• диссимиляция,
• анаболизм,
• ассимиляция,
• АТФ,
• митохондрии,

• ферменты,
• гетеротрофы,
• автотрофы,
• анаэробы,
• аэробы,
• гликолиз,
• реакция фосфорилирования

2. Заполните пропуски и составьте схему строения молекулы АТФ

Аденозинтрифосфат (АТФ) является ________. В состав молекулы АТФ входят азотистое основание —  _____,  углевод —  ________  и три остатка  _____ _______ . Второй и третий остатки фосфорной кислоты присоединяются связью, богатой энергией. Такая связь называется   ___________ .

Аденозинтрифосфат (АТФ) является нуклеотидом. В состав молекулы АТФ входят азотистое основание —  аденин ,  углевод —  рибоза  и три остатка  фосфорной кислоты . Второй и третий остатки фосфорной кислоты присоединяются связью, богатой энергией. Такая связь называется   макроэргической  .

3. Решите задачу

Объясните, в чем сходство и различия процессов окисления глюкозы в клетке и горения, если их можно выразить общим суммарным уравнением:

С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 = 6СО 2 + 6Н 2 О + Энергия

Сходство:

1) происходит окисление органических веществ до конечных продуктов углекислого газа и воды;

Различия:

1) биологическое окисление происходит медленно, последовательно в процессе нескольких реакций, а горение – быстрый процесс в виде одной реакции;

2) при горении вся энергия выделяется в виде тепла, а при биологическом окислении часть энергии аккумулируется в молекулах АТФ в виде энергии химических связей .

4.Соотнесите процессы, происходящие в клетке,

с этапами энергетического обмена:

1.Подготовительный этап

2. Бескислородный этап

3. Кислородный этап

а – начинается с расщепления глюкозы

б – происходит в мембранах крист митохондрий

в – образуется 2 молекулы молочной кислоты

г – синтезируется 36 молекул АТФ

д – синтезируется 2 молекулы АТФ

е – одним из результатов является спиртовое брожение

5.Установите соответствие между названием вещества и его функцией в энергетическом обмене:

1. Глюкоза

2. АТФ

3. Этиловый спирт

4. Молочная кислота

5. АТФ-синтетаза

А –источник энергии в клетке

Б – исходное вещество для ассимиляции

В – продукт брожения

Г – фермент

Д – продукт неполного расщепления глюкозы

6.Установите последовательность этапов окисления молекул крахмала в ходе энергетического обмена:

        1)образование молекул ПВК (пировиноградной кислоты)

        2)расщепление молекул крахмала до дисахаридов

        3)образование углекислого газа и воды

       4)образование молекул глюкозы

Задачи на энергетический обмен

Чтобы решить задачу на энергетический обмен, нужно ВЫУЧИТЬ этапы обмена, уравнения реакции и четко называть соотношения количеств веществ в этих реакциях!

Уравнения реакций этапов энергетического обмена

1 этап – подготовительный

Полимеры → мономеры

2 этап – гликолиз (бескислородный)

С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 =2С 3 Н 6 О 3 +2АТФ+2Н 2 О

3 этап – кислородный

2С 3 Н 6 О 3 +6О 2 +36АДФ+36 Н 3 РО 4 =6СО 2 +42 Н 2 О+36АТФ

  Суммарное уравнение: С 6 Н 12 О 6 +6О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 =6СО 2 +44Н 2 О+38АТФ

1.Окислению подверглось 3 молекулы глюкозы , на это расходовалось 18 молекул кислорода. Определите, сколько молекул воды и углекислого газа выделилось при этом.

С 6 Н 12 О 6 +6О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 =6СО 2 +44Н 2 О+38АТФ

3 С 6 Н 12 О 6 + 18 О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 = ? СО 2 + ? Н 2 О+38АТФ

2. Гликолизу подверглось две молекулы глюкозы, окислению только одна. Определите количество образованных молекул АТФ и выделившихся молекул углекислого газа при этом. Для решения используйте уравнения 2 этапа (гликолиза) и 3  этапа (кислородного) энергетического обмена. 2 этап – гликолиз (бескислородный) С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 =2С 3 Н 6 О 3 +2АТФ+2Н 2 О 3 этап – кислородный 2С 3 Н 6 О 3 +6О 2 +36АДФ+36 Н 3 РО 4 =6СО 2 +42 Н 2 О+36АТФ

Решение:

   Для решения используем уравнения 2 этапа (гликолиза) и 3  этапа (кислородного)

энергетического обмена.      При гликолизе одной молекулы глюкозы образуется 2   молекулы АТФ, а при окислении 36 АТФ. По условию задачи гликолизу подверглось 2 молекулы глюкозы: 2∙2=4, а окислению только одна.

4+36=40 АТФ.

      Углекислый газ образуется только на 3 этапе, при полном     окислении одной молекулы глюкозы образуется 6 СО 2

             Ответ:  40 АТФ; СО 2 .- 6

3.Какое из двух типов брожения – спиртовое или молочнокислое является энергетически более эффективным? Эффективность рассчитать по формуле:

Э ф =

Е зап.

× 100%

Е общ.

где  Е зап.  – запасённая энергия;   Е общ.  – общая энергия

Энергия, запасённая в 1 моль АТФ, составляет 30,6 кДж/моль.

Энергия общая – 150 кДж/моль (спиртовое брожение); энергия общая – 210 кДж/моль (молочнокислое брожение). Ответ поясните.

Ответ:

1) спиртовое и молочнокислое брожение протекает в анаэробных условиях (без кислорода), и в результате синтезируется 2 моль АТФ, т.е. 2 х 30,6 кДж/моль = 61,2 кДж/моль;

2) эффективность спиртового брожения:

Эф сп. бр.  = 40,8%

3) эффективность молочнокислого брожения:

Эф мол. бр.  = 29,1%

4) энергетически более эффективным является спиртовое брожение.

4 . Два организма — аэроб и анаэроб получили одинаковое количество глюкозы – по 3 моля. Одинаковое ли количество энергии смогут они получить при окислении имеющейся глюкозы?

Докажите, используя расчетный метод.

5.В результате гликолиза в клетке образовалось 6 моль молочной кислоты. Сколько моль глюкозы вступило в реакцию? Сколько энергии при этом образовалось?

С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 =2С 3 Н 6 О 3 +2АТФ+2Н 2 О

6. Почему организмы, обитающие в анаэробных условиях, ведут малоактивный образ жизни?

Биологический диктант по теме «Энергетический обмен».

  Заполнить пропуски в тексте.

  1. Гликолиз – это _______________________________

2. В результате него образуются: _________________, _______________________ и _______________.

3. Подготовительный этап энергетического обмена происходит в __________________, гликолиз происходит в _________________________, дыхание – в __________________.

4. Кислород принимает участие в процессе диссимиляции на этапе ______________. Его роль — _____________________________.

5. В результате кислородного расщепления образуются ______________, _______________ и ____________________.

6. Вода образуется в результате ______________ на этапе __________________.

7. Углекислый газ образуется в ___________ митохондрий на этапе ___________________.

8. В результате окисления двух молекул молочной кислоты образуется _____ молекул _______. Следовательно, основную роль в обеспечении клетки энергией играет __________________.

9. Итогом полного расщепления одной молекулы глюкозы является образование ________ молекул _________. В таком виде запасенная ______________ направляется в ______________ и расходуется на процессы ________________________.

5.Выберите три характеристики, относящиеся

к кислородному этапу обмена веществ:

а – происходит в цитоплазме клетки

б – происходит в митохондриях

в – завершается образованием молочной кислоты или этилового спирта

г – энергетический эффект – 2 молекулы АТФ

д – завершается образованием АТФ, двуокиси углерода и воды

е – энергетический эффект – 36 молекул АТФ

8. В процессе гликолиза образовалось 68 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось при полном окислении. Ответ поясните.

Ответ:

1) при гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется с образованием 2-х молекул ПВК, С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 = 2С 3 Н 6 О 3 + 2АТФ +2Н 2 О,

следовательно, гликолизу подверглось:

68 : 2 = 34 молекулы глюкозы

2) при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ (2 молекулы при гликолизе и 36 молекул при гидролизе);

3) при полном окислении 34-х молекул глюкозы образуется : 34 × 38 = 1292 молекулы АТФ.

9 . В процессе гидролиза образовалось 972 молекулы АТФ. Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления. Ответ поясните.

Ответ

• при гидролизе (кислородный этап катаболизма) из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ, следовательно, гидролизу подверглось:

972 : 36 = 27 молекул глюкозы;

2) при гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до 2-х молекул ПВК с образованием 2-х молекул АТФ, поэтому количество молекул АТФ равно: 27 ×2 = 54;

3) при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, следовательно, при полном окислении 27 молекул глюкозы образуется : 27 × 38 = 1026 молекул АТФ (или 972 + 54 = 1026).

Подготовка к ЕГЭ

Составила Москвитина ЛП

Клетка (организм) – открытая система

Окружающая среда Клетка Окружающая среда

Химические реакции

углекислый газ

кислород

аминокислоты

продукты распада

глюкоза

вода

Клетка (организм) – открытая система

Окружающая среда Клетка Окружающая среда

Химические реакции

• Соединение А + В = С — Е
• Распад Д – А = К + Е

углекислый газ

кислород

аминокислоты

продукты распада

глюкоза

вода

Взаимодействие с окружающей средой – постоянный поток вещества и энергии через клетку!

Виды обмена веществ

Пластический обмен (ассимиляция)

1.Реакции синтеза веществ

2.Энергия поглощается

3.Примеры – фотосинтез, биосинтез белка

Энергетический обмен (диссимиляция)

1.Реакции распада веществ

2.Энергия выделяется

3.Примеры – дыхание

Группы организмов по способу питания

Автотрофы

Сами создают органические вещества

Гетеротрофы

По источнику энергии

Питаются готовыми органическими веществами

Фототрофы

Источник энергии

Энергия света

Хемотрофы

Примеры организмов

Энергия химических реакций

Химическая энергия готовых органических веществ

Зеленые растения, цианобактерии

Серобактерии, железобактерии

Животные, грибы, бактерии, растения-паразиты

Внутреннее строение листа

Устьице

Проводящие ткани листа

1 .Вода

2. Углекислый

газ

3. Свет

4. Хлорофилл

1.Углеводы

( органические

вещества )

2.Кислород

Строение атома

Схема процессов фотосинтеза

Урок в 10 классе по курсу

«Общая биология».

Подготовила учитель биологии

МБОУ «СОШ №43 им. Г.К. Жукова» г. Курска

Холодова Е.Н.

Источник энергии на Земле — Солнце

Солнечная энергия

Фотосинтез

Белки

Энергия

органических

веществ

Жиры

Углеводы

Метаболизм

• Энергетический

• Пластический обмен
• Ассимиляция
• Анаболизм

обмен

• Диссимиляция
• Катаболизм

Вспомните вещество, связанное со всеми выписанными словами. Определите его роль в клетке.

• Аденин
• Рибоза
• Энергия
• 3 остатка фосфорной кислоты
• Митохондрии
• Аккумулятор
• Макроэргическая связь

Единым и универсальным источником энергии в клетке является АТФ (аденозинтрифосфорная кислота),которая образуется в результате окисления органических веществ .

2

АТФ + Н 2 О = АДФ + Н 3 РО 4 + энергия

АДФ + Н 3 РО 4 + энергия = АТФ + Н 2 О

реакция ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ

т.е. присоединения одного остатка фосфорной кислоты к молекуле АДФ (аденозиндифосфата).

«Рост, размножение, подвижность, возбудимость , способность реагировать на изменение внешней среды- все эти свойства живого в конечном счете неразрывно связаны с определенными химическими превращениями , без которых ни одно из этих проявлений жизнедеятельности не могло бы существовать»

В .А. Энгельгардт

Цели:

• Сформировать знания о трех этапах энергетического обмена на примере углеводного обмена .
• Дать характеристику реакциям энергетического обмена.
• Уметь из сложного материала классифицировать и обобщить материал по этапам, видам и по месту их протекания .

2

Что такое энергетический обмен или катаболизм?

КАТАБОЛИЗМ – это совокупность реакций ферментативного расщепления сложных органических соединений, сопровождающихся выделением энергии.

2

ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА

• у АЭРОБОВ
• 1.Подготовительный
• 2.Бескислородный
• 3.Кислородный

• у АНАЭРОБОВ
• 1.Подготовительный
• 2.Бескислородный

Характеристика этапов энергетического обмена.

Этапы

Химические реакции

I этап — Подготовительный в пищеварительной системе.

Выход энергии

II этап (анаэробный) – Гликолиз. Идет без О 2  в цитоплазме клетки

Образование АТФ

III этап (аэробный) – Кислородное расщепление.

Идет в присутствии О 2  в митохондриях (клеточное дыхание).

Итоговое суммарное уравнение:

1 ЭТАП- подготовительный

Где происходит?

В лизосомах и пищеварительном тракте.

Что происходит в пищеварительной системе?

Расщепление полимеров до мономеров.

Белки аминокислоты

Жиры глицерин + ВЖК

Углеводы глюкоза

Что происходит с энергией при расщеплении всех этих веществ?

2 ЭТАП- бескислородное окисление или гликолиз .

Где происходит?

В цитоплазме клеток, без кислорода.

Виды расщепления глюкозы

Гликолиз – процесс расщепления углеводов в отсутствии кислорода под действием ферментов.

• Где происходит? В клетках животных.
• Что происходит? Глюкоза с помощью

ферментативных реакций

окисляется.

С 6 Н 12 О 6 + 2 Н 3 РО 4 +2 АДФ = 2 С 3 Н 4 О 3 + 2 АТФ +2 Н 2 О

глюкоза фосфорная ПВК вода

кислота

Итог: энергия в виде 2 молекул АТФ  .

Спиртовое брожение.

• Где происходит? В растительных и

некоторых дрожжевых

клетках вместо гликолиза.

• Что происходит

и образуется? На спиртовом брожении

основано приготовление

вина, пива, кваса. Тесто,

замешанное на дрожжах,

даёт пористый, вкусный хлеб.

С 6 Н 12 О 6 + 2Н 3 РО 4 +2АДФ = 2С 2 Н 5 О H + 2CO 2 + АТФ +2 Н 2 O

глюкоза фосфорная этиловый вода

кислота спирт

Молочно — кислое брожение.

• Где происходит? В клетках человека

животных, в некоторых

видах бактерий и грибов.

• Что образуется? При недостатке кислорода –

молочная кислота. Лежит в

основе приготовления

кислого молока, простокваши,

кефира и др. молочнокислых

продуктов питания.

• ИТОГ: 40% энергии запасается в АТФ, 60%

рассеивается в виде тепла в

окружающую среду .

Кислородное расщепление (аэробное дыхание или гидролиз ).

Что происходит? Дальнейшее окисление продуктов

гликолиза до СО2 и Н2О с помощью

окислителя О2 и ферментов и дает

много энергии в виде АТФ .

Где происходит? Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и ее внутренними мембранами.

Этапы кислородного окисления:

а) цикл Кребса

б) окислительное фосфорилирование

Цикл Кребса – циклический ферментативный процесс полного окисления органических веществ, образовавшихся в процессе гликолиза до углекислого газа, воды и энергии запасаемой в молекулах АТФ.

Ханс Адольф Кребс (1900-1981г.г.)

ПВК 3С

2Н

СО 2

Ацетил-КоА 2С

ЩУК 4С

Лимонная

кислота 6С

2 Н

Яблочная

кислота 4С

2 Н

СО 2

Глутаровая

кислота 5С

2 Н

Фумаровая

кислота 4С

2 Н

СО 2

АТФ

Янтарная кислота 4С

Процесс кислородного расщепления молочной выражается уравнением:

2 С 3 Н 6 О 3 + 6 О 2 + 36 АДФ + 36 Н 3 РО 4 =

6 СО 2 + 42 Н 2 О + 36 АТФ

Энергия в виде 36 молекул АТФ(более 60% энергии).

Подумай и ответь

1.Почему при разрушении митохондрий в клетке будет наблюдаться снижение уровня активности, а затем приостановка жизнедеятельности клетки?

2. Сколько всего молекул АТФ образуется в результате энергетического обмена?

Просуммировав это уравнение с уравнением гликолиза получим итоговое уравнение:

С 6 Н 12 О 6 + 2 АДФ + 2 Н 3 РО 4 = 2 С 3 Н 6 О 3 + 2 АТФ + 2 Н 2 О

2 С 3 Н 6 О 3 + 6 О 2 + 36 АДФ + 36 Н 3 РО 4 = 6 СО 2 + 36 АТФ + 42 Н 2 О

____________________________________________________________________________________

С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 + 38 АДФ + 38 Н 3 РО 4 = 6 СО 2 + 38 АТФ + 44 Н 2 О

С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 = 6 СО 2 + 38 АТФ

ИТОГ: Энергия в виде 38 АТФ

ВЫВОД:

В организме всех живых существ ежедневно, ежечасно, ежесекундно происходит процесс катаболизма . Любое нарушение этого процесса может привести к непоправимым последствиям! И чтобы этот процесс не нарушился необходимо: …

• Для образования энергии

необходим чистый воздух, т.е. кислород.

2. Для образования энергии

необходимы питательные вещества.

3. Для образования энергии

необходимы биологические катализаторы,

т.е ферменты.

4. Для образования энергии

необходимы биологические активаторы,

т.е. витамины.

Значение дыхания

• В результате окисления сохраняется равновесие между синтезом органики и её распадом.
• СО2 используется для образования карбонатов, накапливается в осадочных породах, для процесса фотосинтеза.
• Сохраняется равновесие между кислородом и углекислым газом в атмосфере.

Рекомендации:

1 . Постоянно проветривать помещение,

больше гулять на свежем воздухе.

2. Употреблять полноценную пищу, богатую белками, углеводами, жирами.

3. Не исключать из рациона питания молочно -кислые продукты.

4. Не забывать о витаминах.

Продолжите предложения.

Наш урок подошёл к концу, и я хочу сказать:

— для меня было открытием то, что…

— сегодня на уроке мне удалось (не удалось)…

Домашнее задание:

Параграф 22,

? Как взаимосвязаны анаболизм и катаболизм в едином процессе обмена веществ?

Задачи (приложение 2).

Решение задач .

Задача 1. В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному (кислородному) расщеплению подверглось только 2 моль. Определите:

а) сколько молей молочной кислоты и углекислого газа при этом образовано;

б) сколько молей АТФ при этом синтезировано;

в) сколько энергии и в какой форме аккумулировано в этих молекулах АТФ;

г) Сколько молей кислорода израсходовано на окисление образовавшейся при этом молочной кислоты.

Литература:

• Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Общая биология 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2007, — 367с.
• Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Введение в общую биологию и экологию. 9 класс. – М.: Дрофа, 2006, — 304с.
• Козлова Т. А. Тематическое и поурочное планирование по биологии к учебнику А.А. Каменского, Е. А. Криксунова, В. В. Пасечника «Общая биология: 10-11 классы» – М.: Издательство «Экзамен», 2006. – 286с.
• Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии.
• 9 класс. – М: «ВАКО», 2009.- 462 с.
• Лернер Г. И. Биология. Тематические тренировочные задания. – М.: Эксмо, 2009. – 168с.