Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема 1. Основы биохимии

Урок 1. Высокоэнергетические соединения клетки.

План урока

Организация начала урока

Целеполагание

1. Особенности строения АТФ

2. Биологическая роль АТФ и её функции

Организация рефлексивной деятельности учащихся

Подведение итогов

Домашнее задание

Организация начала урока

Целеполагание

Тема нашего урока: «Высокоэнергетические соединения клетки»

Запишите тему урока в тетради

· Что мы уже знаем о высокоэнергетических соединениях?

(они образуются на основе нуклеотидов, пример ВЭС - АТФ)

· Какую информацию мы можем извлечь из названия этих соединений?

(обладают большим запасом энергии)

· Можем ли мы сделать предположение о биологических функциях ВЭС?

( скорее всего уч-ся назовут энергетическую функцию)

Обобщим сказанное нами (краткая запись на доске):

Мы точно знаем, что ВЭС образуются на основе нуклеотидови примером ВЭС является АТФ.

Делаем предположение, что:

во-первых, ВЭС имеют большой запас энепргии

во-вторых, выполняют энергетические функции или каким-то образом связаны с энергетическим обменом.

· Каких знаний нам не хватает для того, чтобы потвердить или опровергнуть выдвинутые нами гипотезы?

Следовательно, что бы оценить правильность наших предположений, мы должны:

· изучить строение молекул ВЭС

· рассмотреть их роль в клетках

Итак, перед нами стоят вполне определённые цели, переходим к их решению.

1. Особенности строения АТФ

Типичным примером высокоэнергетических соединений является АТФ. Это универсальное высоконергетичекое вещество любой клетки.

Полное название - аденозинтрифосфат. Как вы уже, наверное, заметили название состоит из трёх частей. Если мы возьмём первые буквы каждой части, то и получим аббревиатуру АТФ.

Предлагаю рассмотреть строение данной молекулы.

Поскольку мы уже выяснили, что АТФ образуется на основе нуклеотидов, давайте вспомним их строение и сделаем схематичный рисунок..

· Из каких частей состоит любой нуклеотид?

· Как вы думаете, какой нуклеотид является основой для образования АТФ?

· Какое азотистое основание входит в состав аденилового нуклеотида?

· Что мы можем сказать о моносахариде?

Доп. Информация: ВЭС образуются только на основе нуклеотидов РНК, следовательно в состав нуклеотида будет входить…..( рибоза.)

· Последняя часть всегда неизменна - это фосфат.

Мы получили схему аденилового нуклеотида РНК, на основе которого будет образовываться АТФ. Данный нуклеотид имеет ещё одно название. Попробуем вместе его «сочинить». Часть нуклеотида, который состоит из аденина и рибозы, называется аденозин. + 1 (моно) фосфат. Получаем: аденозинмонофосфат или АМФ.

· Попробуйте догадаться, что должно произойти с этой молекулой, чтобы образовалась молекула АТФ? (обратите внимание на название)

Действительно, для этого необходимо, чтобы к АМФ присоединились ещё 2 фосфата. Но этот процесс поэтапный. Сначала к АМФ присоединяется оин фосфат. Но этот процесс происходит с большим трудом, так как фосфаты несут частичный отрицательный заряд и поэтому отталкиваются друг от друга. Чтобы их соединить ковалентной связью, требуется очень много энергии. Такая связь обозначается особым значком и называется макроэргической связью (схема). Обратить внимание на название связи и пояснить, что в термине нет ошибки.

Для сравнения:

Для образования обычной ковалентной связи необходимо 12 кДж/моль, а для макроэргической - 40 кДж/моль.

Попробуем дать названия получившимуся веществу: В молекуле уже 2 фосфата, следовательно вещество называется АденозинДиФосфат или АДФ. Это вещество мы с полным правом можем назвать высокоэнергетическим, так как в его молекулах находятся особые, богатые энергией макроэргические связи. Впоследствии к АДФ присоединяется ещё один фосфат, образуется ещё одна макроэргическая связь.

· Дайте название получившемуся веществу . АТФ.

Вернёмся к началу урока. Мы рассмотрели строение АТФ.

· Можем ли мы теперь смело утверждать, что АТФ действительно обладает большим запасом энергии?

· Каким же образом АТФ запасает в своих молекулах большие количества энергии?

Действительно, АТФ имеет мелкие молекулы, небольшие по размерам, но благодаря макроэргическим связям аккумулирует большие количества энергии.

Таким образом, мы решили первую проблему и установили, что наша гипотеза была истинной.

Работа с терминами.

Предлагаю вам на основе полученных знаний сформулировать определения двум новым терминам и записать их в тетрадь. Выполняем задание 1 в наших инструктивных карточках. Вся необходимая вспомогательная информация у нас есть на доске.

· Кто нам поможет? У кого уже получились определения?

Высокоэнергетические соединения - это малые органические молекулы, образующиеся на основе нуклеотидов РНК и содержащие макроэргические связи.

Макроэргические связи - это вид ковалентных связей между фосфатами, при расщеплении которых образуется большое количество энергии ( 40 кДж/моль).

В качестве закрепления только что изученного нами строения АТФ выполните Задание 2 . Рекомендуется работа в парах. На обсуждение - 1 минута.

Убрать всё с доски и повесить плакат

1. Сколько фосфатов содержится в молекулах АМФ, АДФ, АТФ?

2. Сколько макроэргических связей содержится в молекулах АМФ, АДФ, АТФ?

3. Какие из веществ (АМФ, АДФ, АТФ) являются высокоэнергетическими?

4. Какие из веществ (АМФ, АДФ, АТФ) обладают наименьшим и наибольшим запасом энергии? Почему?

5. Можно ли АТФ отнести к высокоэнергетическим соединениям клетки? Почему?

молекула клетка ковалентность

2. Биологическая роль АТФ и её функции

Теперь, зная строение АТФ, мы можем рассмотреть значение этих молекул для жизнедеятельности клетки. Возьмём для примера клетки нашего организма и вернёмся к процессу образования АТФ.

Как мы уже знаем, исходным веществом является АМФ или адениловый нуклеотид РНК. Объяснение и схематическая запись: АМФ взаимодействует с фосфатом , на образование макроэргической связи требуется достаточно большое количество энергии, в результате образуется АДФ. Затем происходит взаимодействие АДФ и фосфата, образуется ещё одна макроэргическая связь, получается АТФ.

· Возникает вопрос, а откуда наши клетки берут энергию для образования макроэргических связей АТФ?

Подвести к тому, что источником энергии являются органические вещества пищи (жиры, белки, углеводы). Происходит их взаимодействие с кислородом, который мы получаем во время дыхания. В результате образуются углекислый газ, вода и энергия. Другими словами, происходит биологическое окисление.

· Давайте выясним с помощью схемы клетки, где происходит образов. АТФ?

Процессы образования АТФ происходят не в любом месте клетки, а только в митохондриях, а затем молекулы АТФ проникают в цитоплазму клетки.

Установлено, что в организме человека каждая молекула АТФ существует менее 1 минуты, а затем начинается её расщепление. При этом разрушаеся макроэргическая связь, образуется АДФ, фосфат и выделяется энергия. Если клетка очень нуждается в энергии, то процесс расщепления продолжается и из АДФ образуется АМФи фосфат, процесс так же происходит с образованием энергии.

· Как наши клетки используют образующуюся энергию? Ваши предположения.

Если не справятся - задание 3 по учебнику, стр. 124, препоследний абзац. Дополнить схему. Без энергии жизнь клетки будет просто невозможна.

· Давайте выясним, где в клетке происходят процессы расщепления АТФ?

Процессы расщепления АТФ осуществляются в любом месте клетки, везде, где необходима энергия. За сутки каждая молекула АТФ 2400 раз претерпевает такие изменения.

На первый взгляд возникают большие сомнения в целесообразности этого процесса. Главный вопрос: зачем вообще в наших клетках образуется АТФ, если менеее, чем через минуту она расщепляется?

· Каково ваше мнение?

· Чтобы легче было представить значение АТФ, попробуем представить, что она не будет образовываться в наших клетках. Выводы-?

Подвести к выводу, что молекулы АТФ накапливают, аккумулируют энергию в своих макроэргических связях, затем переносят энергию от митохондрий в другие участки клетки и таким образом беспечивает взаимосвязь процессов обмена веществ клетки.

· В начале урока мы сделали предположение, что АТФ выполняет энергетическую функцию. Так ли это?

Энергетическую функцию выполняют жиры, углеводы, белки, у АТФ функции совершенно другие. Наше предположение оказалось не верным.

Запишем наши выводы о функциях АТФ в тетрадь:

1. аккумулирует (накапливает) энергию в макроэргических связях

2. переносит энергию из митохондрий в различные участки клетки

3. обеспечивает связь между процессами обмена веществ клетки

АТФ играет центральную роль в обмене веществ клетки.

И справедливости ради отметим, что существуют и другие высокоэнергетические соединения клетки, которые образуются на основе других нуклеотидов РНК:

ЦТФ, ЦДФ, ГТФ, ГДФ, УТФ,УДФ.

Организация рефлексивной деятельности учащихся.

Цели, поставленные в начале урока выполнены, все проблемы нами успешно разрешены.

Предлагаю вам применить полученные знания и выполнить тестовые задания. Полученный результат поможет нам оценить уровень освоения данной темы.

Инструктаж. Ответы вносим на специальные бланки ответов. Каждое задание имеет только один вариант правильного ответа. На работу - ….. минут. Работа выполняется индивидуально.

Работы сдаём. Проверка с помощью ключа на доске (в зависимости отналичия времени) - сделайте пометки в тех разделах урока, где были допущены ошибки)

Если позволяет время - меняемся вариантами и отвечаем на вопросы.

· Кто не допустил ошибки?

· Кто допустил 1-2 ошибки?

Подведение итогов.

Оценка результативности урока:

мы достаточно хорошо освоили содержание темы

Удовлетворительно.

К сожалению, допустили много ошибок, необходимо дома ещё раз вернуться к записям в тетради, поработать с учебником. Возникшие проблемы можно решить путём индивидуальной консультации.

Сегодня можно оценить работу …………………….. на «5»

…………………………………………………………...на «4»

Прокомментировать работу уч-ся, найти достоинства.

Домашнее задание

Д/З: записи в тетради, уч. стр. 124-125.

Размещено на Allbest.ru