Краткое описание документа:
Тема: «Биохимический взгляд на обмен веществ».
Цели:
1) Развивающие:
а) развивать интеллектуальные умения: умение анализировать, сравнивать обменные процессы с точки зрения биологии и химии.
б) развивать умение выступать перед аудиторией
в) развивать навыки работы с лабораторным оборудованием
2) Образовательные:
а) обобщить и систематизировать знания по теме: «Обмен веществ», используя опорные знания по предметам химия и биология
б) осуществить контроль знаний по теме
3) Воспитательные:
а) воспитывать культуру речи
б) пропагандировать здоровый образ жизни
Тип урока: интегрированный урок
Оборудование: компьютер, экран, проектор, таблицы, поднос с лаб. оборудованием (раствор яичного белка, спиртовка, пробирки)
Методы: сообщения уч-ся, применение компьютерных технологий, работа по схемам, решение расчетных задач, лабораторный практикум, работа по таблицам, работа с карточками.
Ход урока:
- Учитель химии Приветствие(здравствуйте ребята, садитесь. Сегодня у нас с вами необычный урок, а не обычен он тем, что урок называется интегрированный, два учителя и два предмета, которые связаны между собой. Поэтому сейчас откройте тетради по химии и биологии, запишите число и тему нашего урока.)
2.Учитель биологии Цель нашего урока: повторить, обобщить и систематизировать знания по основным вопросам темы: «Обмен веществ в живых организмах», рассмотрев ее в двух аспектах: биологии и химии.
3.Учитель биологии: Вспомним, что такое обмен веществ. (дети говорят определение). давайте запишем это определение. Схема на экране объясняет учитель биологии.
4.Учитель биологии: Вашему вниманию предлагаются проблемные биохимические задачи по теме «Обмен веществ», которые необходимо решить:
ЗАДАЧА 1: Представьте мысленно процессы изменения картофельного крахмала, употребленного в пищу. Расскажите в последовательности, каким превращениям и где подвергнется этот углевод при энергетическом обмене.
Схема на экране.
Ученик: Расщепление углеводов начинается в ротовой полости под действием слюны. Слюна содержит ферменты, в том числе и амилазу. Под воздействием этого фермента в слабощелочной среде начинается расщепление крахмала до дисахаридов. Дальнейшее расщепление углеводов продолжается в тонком кишечнике. Большую роль при этом играет двенадцатиперстная кишка, в просвет которой открываются протоки поджелудочной железы. Ее секрет содержит различные ферменты, в том числе амилазу, которая расщепляет углеводы до моносахаридов (глюкоза).
В тонком кишечнике происходит всасывание глюкозы в кровь. Здесь на глюкозу воздействует гормон поджелудочной железы – инсулин. Он способствует свободному переходу глюкозы из плазмы крови в ткани, а ее избыток откладывается в печени в виде гликогена. В клетке глюкоза подвергается дальнейшему окислению до СО2 и Н2О, при этом освобождается энергия.
- Учитель химии: а сейчас все это ребята, запишем с хим точки зрения. Посмотрите на экран, как это все выглядит в уравнении реакции.
(C6H10O5) ферменты→ С6 Н12 О6 →СН3-СН-СООН→ СО2+Н2О
глюкоза ОН
4. Учитель химии: в процессе расщепления идет освобождение энергии. Рассмотрим подробнее, как это происходит.
Ученик у доски объясняет (Трефелов Л)
В цитоплазме происходит бескислородное расщепление глюкозы – гликолиз. Это многоступенчатый ферментативный процесс, в результате которого глюкоза превращается в 2 молекулы молочной кислоты:
С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н2РО4 → 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О
При этом образуется 2 молекулы АТФ, это 40% всей освобождающейся при гликолизе энергии, 60% энергии рассеивается в виде тепла.
Кислородный этап протекает на кристах митохондрий. В процессе окислительно–восстановительных реакций при участии кислорода, ферментов, переносчиков электронов, молочная кислота расщепляется до СО2 и Н2О:
2С3Н6О3 + 36АДФ + 36Н2РО4 → 6СО2 + 36АТФ + 42Н2О
При этом процессе 55% энергии сохраняется, 45% рассеивается в виде тепла.
Итак, в результате полного расщепления 1 молекулы глюкозы до СО2 и Н2О синтезируется 38 молекул АТФ:
С6Н12О6 + 38АДФ + 38Н2РО4 → 6СО2 + 38АТФ + 44Н2О
Учитель химии- Давайте запишем понятие- гликолиз.
5. Учитель химии: Теперь посмотрим использование этой энергии на конкретном примере.
ЗАДАЧА 2: Мышцы ног человека при беге со средней скоростью за 1 минуту расходует около 24 кДж энергии. Сколько глюкозы (г) и кислорода (л) расходует человек за 10 минут бега?
Ученик у доски решает.
Решение.
С6 Н12О6+6 О2 → 6 СО2 +6 Н2О +1520 кДж
1 мин -24 кДж
10 мин -240 кДж
1моль -1520 кДж
х моль -240 кДж
х= 0,158 моль
М (С6 Н12 О6)=180 г/моль
m(С6 Н12О6)=28,44г
V(О2)=21,24 л
6.Учитель биологии: мы рассмотрели обмен углеводов. А теперь перейдем к белкам.
ЗАДАЧА 3. Давно замечено, что после богатой белками пищи дольше не испытываешь голода, чем после еды, состоящей в основном из углеводов.
Объясните почему? (На компьютере – схема расщепления белков)
Ученик у доски объясняет:
В отличие от углеводов белки начинают расщепляться в желудке. Здесь они подвергаются действию желудочного сока, в составе которого имеются соляная кислота, слизь и фермент пепсин. Пепсин расщепляет макромолекулы белка на полипептиды. Дальнейшее расщепление белков происходит в тонком кишечнике. Под действием фермента поджелудочной железы трипсина полипептиды расщепляются на аминокислоты. Через ворсинки тонкого кишечника аминокислоты всасываются в кровь и доставляются в клетки. Здесь из них синтезируются собственные белки. Часть аминокислот расщепляется до углекислого газа, воды, азота, аммиака и др. Однако в качестве энергии белки используются редко, так как выполняют множество других функций (структурная, ферментативная, регуляторная, защитная, двигательная, сигнальная, транспортная).
Физминутка
Учитель биологии: Пища в желудке может находиться от 3 до 6 часов, иногда до 14 ч. Особенно это касается тяжелой белковой пищи животного происхождения, например, жирного мяса. Переваривание пищи идет постепенно, поэтому дольше не наступает чувство голода.
Перейдем к следующей задаче.
7. ЗАДАЧА 4. Наивысшая температура тела, которую временно выдерживает организм человека, равна 42 0. Что произойдет с организмом, если его температура повысится относительно указанной границы? В каких случаях в медицине специально понижают температуру тела?
Ученик у доски объясняет.
Повышение температуры при заболеваниях связано с выработкой иммунитета, т.е. защитных реакций организма. Поэтому врачи не рекомендуют снижать температуру тела, если она не превышает 380 – 390 . однако, если температура продолжает повышаться и приближается к верхней границе предела, т.е. 400 – 420, температуру необходимо снижать любыми способами. Так как при высоких температурах понижается физиологическая активность ферментов. Все ферменты являются белками. А белки – это термолабильные молекулы, т.е. выполняют свои функции в узких температурных пределах. Высокие температуры приводят к их денатурации.
Давайте запишем определение-Денатурация.
8.Учитель химии: процесс денатурации подробнее объясним с химической точки зрения.
(Группа учащихся проводят опыт: раствор яичного белка нагревают в пламени спиртовки, наблюдают процесс денатурации белка, делают вывод). записываем вывод.
9.Учитель биологии: рассмотрев белки и углеводы, мы не можем оставить без внимания жиры.
ЗАДАЧА 5. Почему накапливать жиры выгоднее, чем белки и углеводы? (Объяснение учащегося)
Необходимо вспомнить, что при расщеплении 1г белка или 1г углевода выделяется 17,6 кДж энергии, тогда как 1г жира дает 38,9 кДж, т.е. в 2 раза больше. Поэтому организму накапливать жиры выгоднее, чем белки или углеводы. Кроме того жир является источником эндогенной воды в организме. При расщеплении 100г жира освобождается 107 мл воды. Благодаря этой воде выживают многие пустынные животные, с этим связано накапливание жира в горбах у верблюда.
Учитель химии: Вспомним уравнение гидролиза жиров.
Давайте запишем это уравнение в тетрадь.
10. Учитель биологии: мы сегодня на уроке вспомнили, обобщили и разобрали на конкретных примерах некоторые вопросы по обмену веществ.
А теперь вы должны поработать самостоятельно с карточками.
11. а теперь давайте еще раз проверим наши ЗУН, заполнив таблицу.
Итог урока.
1. оценки по химии:
2. оценки по биологии
домашнее задание
