Урок у 10 класі з курсу

"Загальна біологія".

Підготувала вчитель біології

МБОУ «ЗОШ №43 ім. Г.К. Жукова» м. Курська

Холодова О.М.

Джерело енергії на Землі - Сонце

Сонячна енергія

Фотосинтез

Білки

Енергія

органічних

речовин

Жири

Вуглеводи

Метаболізм

• Енергетичний

• Пластичний обмін
• Асиміляція
• Анаболізм

обмін

• Дисиміляція
• Катаболізм

• Аденін
• Рибоза
• Енергія
• 3 залишки фосфорної кислоти
• Мітохондрії
• Акумулятор
• Макроергічний зв'язок

Єдиним та універсальним джерелом енергії в клітині є АТФ(аденозинтрифосфорна кислота), яка утворюється внаслідок окислення органічних речовин.

АТФ + Н 2 О = АДФ + Н 3 РВ 4 + енергія

АДФ+Н 3 РВ 4 + Енергія = АТФ + Н 2 Про

реакція ФОСФОРІЛЮВАННЯ

тобто. приєднання одного залишку фосфорної кислоти до молекули АДФ (аденозиндіфосфат).

«Зростання, розмноження, рухливість, збудливість, здатність реагувати зміну довкілля- всі ці властивості живого зрештою нерозривно пов'язані з певними хімічними перетвореннями , без яких жоден із цих проявів життєдіяльності не міг би існувати»

В.А. Енгельгардт

• Сформувати знання про три етапи енергетичного обміну з прикладу вуглеводного обміну.
• Дати характеристику реакцій енергетичного обміну.
• Вміти зі складного матеріалу класифікувати та узагальнити матеріал за етапами, видами та за місцем їх протікання.

Що таке енергетичний обмін чи катаболізм?

КАТАБОЛІЗМ- це сукупність реакцій ферментативного розщепленняскладних органічних сполук, що супроводжуються виділенням енергії.

ЕТАПИ ЕНЕРГЕТИЧНОГО ОБМІНУ

• у АЕРОБІВ
• 1.Підготовчий
• 2.Безкисневий
• 3.Кисневий

• у АНАЕРОБІВ
• 1.Підготовчий
• 2.Безкисневий

Характеристика етапів енергетичного обміну.

Хімічні реакції

I етап - Підготовчий у травній системі.

Вихід енергії

II етап (анаеробний) - Гліколіз. Йде без О 2 у цитоплазмі клітини

Освіта АТФ

III етап (аеробний) - Кисневе розщеплення.

Йде у присутності Про 2 у мітохондріях (клітинне дихання).

Підсумкове сумарне рівняння:

1 ЕТАП- підготовчий

Де відбувається?

У лізосомах та травному тракті.

Що відбувається у травній системі?

Розщеплення полімерів до мономерів.

Білки амінокислоти

Жири гліцерин + ВЖК

Вуглеводи глюкоза

Що відбувається з енергією під час розщеплення всіх цих речовин?

2 ЕТАП- безкисневе окислення або гліколіз .

Де відбувається?

У цитоплазмі клітин без кисню.

Гліколіз– процес розщеплення вуглеводів без кисню під впливом ферментів.

• Де відбувається? У клітинах тварин.
• Що відбувається? Глюкоза за допомогою

ферментативних реакцій

окислюється.

З 6 Н 12 Про 6 + 2 Н 3 РВ 4 +2 АДФ = 2 С 3 Н 4 Про 3 + 2 АТФ +2 Н 2 Про

глюкоза фосфорна ПВК вода

кислота

Підсумок: енергія у вигляді 2 молекул АТФ .

Спиртове бродіння.

• Де відбувається? У рослинних та

деяких дріжджових

клітинах замість гліколізу.

• Що відбувається

і утворюється? На спиртовому бродінні

засноване приготування

вина, пива, квасу. Тісто,

замішане на дріжджах,

дає пористий, смачний хліб.

З 6 Н 12 Про 6 + 2Н 3 РВ 4 +2АДФ = 2С 2 Н 5 Про H + 2CO 2 + АТФ +2 Н 2 O

глюкоза фосфорна етиловий вода

кислота спирт

Молочно – кисле бродіння.

• Де відбувається? У клітинах людини

тварин, у деяких

видах бактерій та грибів.

• Що утворюється? При нестачі кисню –

молочна кислота. Лежить у

основі приготування

кислого молока, кислого молока,

кефіру та ін. молочнокислих

продуктів харчування.

• ПІДСУМОК: 40% енергії запасається в АТФ, 60%

розсіюється у вигляді тепла в

навколишнє середовище .

Кисневе розщеплення (аеробне дихання або гідроліз ).

Що відбувається? Подальше окислення продуктів

гліколізу до СО2 та Н2О за допомогою

окислювача О2 та ферментів і дає

багато енергії як АТФ.

Де відбувається? Здійснюється в мітохондріях, пов'язаний з матриксом мітохондрій та її внутрішніми мембранами.

Етапи кисневого окиснення:

а) цикл Кребса

б) окисне фосфорилювання

Цикл Кребса – циклічний ферментативний процес повного окиснення органічних речовин, що утворилися в процесі гліколізу до вуглекислого газу, води та енергії, що запасається в молекулах АТФ.

Ханс Адольф Кребс (1900-1981р.р.)

Ацетил-КоА 2С

Лимонна

кислота 6С

Яблучна

кислота 4С

Глутарова

кислота 5С

Фумарова

кислота 4С

Бурштинова кислота 4С

Процес кисневого розщеплення молочної виражається рівнянням:

2 С 3 Н 6 Про 3 + 6 Про 2 + 36 АДФ + 36 Н 3 РВ 4 =

6 СО 2 + 42 Н 2 Про + 36 АТФ

Енергія у вигляді 36 молекул АТФ (понад 60% енергії).

Подумай та відповідай

1.Чому при руйнуванні мітохондрій у клітині спостерігатиметься зниження рівня активності, а потім припинення життєдіяльності клітини?

2. Скільки всього молекул АТФ утворюється внаслідок енергетичного обміну?

Підсумувавши це рівняння з рівнянням гліколізу отримаємо підсумкове рівняння:

З 6 Н 12 Про 6 + 2 АДФ + 2 Н 3 РВ 4 = 2 С 3 Н 6 Про 3 + 2 АТФ + 2 Н 2 Про

2 С 3 Н 6 Про 3 + 6 Про 2 + 36 АДФ + 36 Н 3 РВ 4 = 6 СО 2 + 36 АТФ + 42 Н 2 Про

____________________________________________________________________________________

З 6 Н 12 Про 6 + 6О 2 + 38 АДФ + 38 Н 3 РВ 4 = 6 СО 2 + 38 АТФ + 44 Н 2 Про

З 6 Н 12 Про 6 + 6О 2 = 6 СО 2 + 38 АТФ

ПІДСУМОК: Енергія у вигляді 38 АТФ

ВИСНОВОК:

В організмі всіх живих істот щодня, щогодини, щомиті відбувається процес катаболізму . Будь-яке порушення цього процесу може призвести до непоправних наслідків! І щоб цей процес не порушився, необхідно: …

необхідне чисте повітря, тобто. кисень.

необхідні поживні речовини.

необхідні біологічні каталізатори,

тобто ферменти.

необхідні біологічні активатори,

тобто. вітаміни.

• В результаті окислення зберігається рівновага між синтезом органіки та її розпадом.
• СО2 використовується для утворення карбонатів, що накопичується в осадових породах, для процесу фотосинтезу.
• Зберігається рівновага між киснем та вуглекислим газом в атмосфері.

1 . Постійно провітрювати приміщення,

більше гуляти на відкритому повітрі.

2. Вживати повноцінну їжу, багату на білки, вуглеводи, жири.

3. Не виключати з раціону харчування молочнокислі продукти.

4. Не забувати про вітаміни.

Продовжіть речення.

Наш урок добіг кінця, і я хочу сказати:

- для мене було відкриттям те, що...

- сьогодні на уроці мені вдалося (не вдалося)...

Домашнє завдання:

Параграф 22,

? Як взаємопов'язані анаболізм та катаболізм у єдиному процесі обміну речовин?

Завдання (додаток 2).

Вирішення задач .

Завдання 1.У процесі дисиміляції відбулося розщеплення 7 моль глюкози, у тому числі повному (кисневому) розщепленню зазнало лише 2 моль. Визначте:

а) скільки молей молочної кислоти та вуглекислого газу при цьому утворено;

б) скільки молей АТФ у своїй синтезовано;

в) скільки енергії та в якій формі акумульовано у цих молекулах АТФ;

г) Скільки молей кисню витрачено на окислення молочної кислоти, що при цьому утворилася.

• Каменський А. А., Криксунов Є. А., Пасічник В. В. Загальна біологія 10-11 клас. - М.: Дрофа, 2007, - 367с.
• Кам'янський А. А., Криксунов Є. А., Пасічник В. В. Введення в загальну біологію та екологію. 9 клас. - М.: Дрофа, 2006, - 304с.
• Козлова Т. А. Тематичне та поурочне планування з біології до підручника А.А. Каменського, Є. А. Криксунова, В. В. Пасічника «Загальна біологія: 10-11 класи» - М.: Видавництво «Іспит», 2006. - 286с.
• Пепеляєва О.А., Сунцова І.В. Поурочні розробки із загальної біології.
• 9 клас. - М: "ВАКО", 2009. - 462 с.
• Лернер Р. І. Біологія. Тематичні тренувальні завдання. - М.: Ексмо, 2009. - 168с.

Постійний обмін речовин з довкіллям – одна з основних властивостей живих систем

Процес синтезу органічних речовин називається асиміляцією чи пластичним обміном (анаболізм)

Процес розщеплення органічних речовин називається дисиміляцією.

(катаболізм)

енергія

Енергетичний обмін – дисиміляція (катаболізм)

Пластичний обмін – асиміляція (анаболізм)

ферменти

Автотрофні організми (зелені рослини) – здатні синтезувати органічні речовини з неорганічних

Гетеротрофні організми (тварини) потребують надходження готових органічних речовин

I етап –

підготовчий

II етап – анаеробний (гліколіз) – неповне окислення

III етап – аеробний

– повне окислення

Міксотрофні організми – зі змішаним типом харчування

Органічні речовини, багаті на енергію, розпадаються на низькомолекулярні органічні речовини.

або неорганічні сполуки, бідні на енергію. Реакції супроводжуються визволенням енергії, частина якої запасається у формі АТФ

• Підготовчий
• Анаеробний (гліколіз) – безкисневе окиснення
• Аеробний – кисневе окиснення (клітинне дихання)

Протікає у шлунково-кишковому тракті

Енергія, що звільняється при цьому, розсіюється у вигляді тепла

Складні органічні речовини розщеплюються більш прості:

Білки до амінокислот

+ 3H 2 O

Нуклеїнові кислоти до нуклеотидів

+ 3H 2 O

Вуглеводи на моносахариди

СН 2 ВІН

СН 2 ВІН

СН 2 ВІН

СН 2 ВІН

+ 6H 2 O

СН 2 ВІН

СН 2 ВІН

СН 2 ВІН

СН 2 ВІН

СН 2 ВІН

СН 2 ВІН

СН 2 ВІН

глюкоза

глюкоза

глюкоза

глюкоза

Жири до жирних кислот та гліцерину

+ 3H 2 O

гліцерин

жирні кислоти

Протікає у цитоплазмі клітин

Утворені на I етапі речовини розщеплюються зі звільненням енергії –

неповне окиснення.

Процес називають безкисневим чи анаеробним, т.к. йде без поглинання кисню

Головним джерелом енергії в клітині є глюкоза (С 6 Н 12 Про 6 )

Безкисневе розщеплення глюкози – гліколіз: С 6 Н 12 Про 6 + 2НАД +2АДФ + 2Ф  2С 3 Н 4 Про 3 + 2 НАДН 2 + 2АТФ

Пировиноградна

кислота

Атоми Н накопичуються за допомогою акцептора НАД + , а пізніше з'єднуються з О 2  Н 2 Про

В умовах, коли Про 2 немає і, отже, водневі атоми, що звільнилися в процесі гліколізу, не можуть бути йому передані замість Про 2 має бути використаний інший акцептор водню. Таким акцептором стає піровиноградна кислота. Залежно від метаболічних шляхів організму, кінцеві продукти різні:

Молочнокисле

2 З 3 Н 4 Про 3 + 2НАД·Н 2 = 2 З 3 Н 6 Про 3 + 2НАД

молочна кислота

спиртове бродіння глюкози дріжджами

Спиртове

2 З 3 Н 4 Про 3 + 2НАД·Н 2 = 2 С 2 Н 5 ВІН + СО 2 + НАД

етиловий спирт

Олійнокисле

2 З 3 Н 4 Про 3 + 2НАД·Н 2 = З 4 Н 8 Про 2 + 2СО 2 + 2Н 2 + НАД

олійна кислота

з однієї молекули глюкози вивільняється 200 кДж, з яких 120 кДж розсіюється у вигляді тепла, а 80 кДж (40%) запасається у зв'язках 2 молекул АТФ:

2 АДФ + 2 H 3 PO 4 + Енергія → 2 АТФ + H 2 O

Аденін

NH 2

H 2 C

+ H 2 O

H 3 PO 4

Рибоза

Протікає в мітохондріях

Це аеробний процес, тобто. протікає з обов'язковою присутністю кисню. Піровиноградна кислота, що утворилася в процесі гліколізу: С 3 Н 4 Про 3

піддається подальшому окисленню в мітохондріях до Н 2 Про та СО 2

Матрікс

Кристи

Рибосоми

Молекули

АТФ-синтетази

Гранули

Внутрішня мембрана

Зовнішня мембрана

Клітинне дихання включає три групи реакцій:

• Освіта ацетилкоферменту А;
• цикл трикарбонових кислот або цикл лимонної кислоти (цикл Кребса);
• Перенесення електронів по дихальному ланцюгу та окисне фосфорилювання.

Перший та другий етапи протікають у матриксі мітохондрій, а третя – на внутрішній мембрані мітохондрій.

Ацетил-КоА + НАДН 2 + СО 2 Т.к. в результаті окислення 1 молекули глюкози утворюються 2 молекули пірувату, число молекул всіх компонентів реакції необхідно подвоїти. Ацетил-КоА, що утворився, піддається подальшому окисленню в циклі Кребса. " width="640"

Пировиноградна кислота надходить із цитоплазми

у мітохондрії, де зазнає окисного декарбоксилювання, що полягає у відщепленні однієї молекули вуглекислого газу (СO 2 ) від молекули пірувату та приєднання

до ацетильної групи пірувату (СН 3 СО- ) коферменту А (КоА) з утворенням ацетил-КоА:

Піруват + НАД + + KoA – Ацетил-КоА + НАДН 2 + СO 2

Т.к. в результаті окислення 1 молекули глюкози утворюються 2 молекули пірувату, число молекул всіх компонентів реакції необхідно подвоїти.

Ацетил-КоА, що утворився, піддається

подальшого окислення у циклі Кребса.

У циклі Кребса відбувається послідовне окислення ацетил-КоА у складі лимонної кислоти, що супроводжується відщепленням вуглекислого газу (декарбоксилювання) та відібранням водню (дегідрування), який збирається в НАД ∙ H 2 і передається у ланцюг транспорту електронів, вбудовану у внутрішню мембрану мітохондрій, тобто. в результаті повного обороту циклу Кребса одна молекула ацетил-КоА згоряє до СО 2 та Н 2 О.

Ацетил-КоА + 3НАД + + ФАД + 2Н 2 Про + АДФ + Н 3 РВ 4 → 2СО 2 + 3НАД ∙ Н+ФАД ∙ Н 2 + АТФ

• СО 2 видихається із повітрям;
• НАДН та ФАДН 2 окислюються у дихальному ланцюгу;

- АТФ використовується на різні видироботи

постачає водень у дихальний ланцюг у вигляді НАДН та ФАДН 2

Дихальний ланцюг (ланцюг переносу електронів) – це ланцюг окислювально-відновних реакцій, під час роботи якого компоненти дихального ланцюга каталізують перенесення протонів (Н + ) та електронів ( е - ) від НАД ∙ H 2 і ФАД ∙ H 2 з їхньої кінцевий акцептор – кисень, у результаті утворюється Н 2 Про (Електрони переносяться по дихальному ланцюгу на молекулу О 2 та активують її. Активований кисень відразу ж реагує з протонами, що утворилися (Н + ), у результаті виділяється вода.

Дихальний ланцюг - 12Н 2 Про + 34 АТФ + Q T 18" width = "640"

АТФ-синтетаза

Внутрішня мембрана

1/2О 2

Мітохондрія

Зовнішня мембрана

Міжмембранний простір, протонний резервуар

H +

H +

H +

H +

H +

H +

H +

H +

H +

Ланцюг перенесення електронів

Цитохроми

Цитохроми

H +

Н 2 Про

ФАД ∙ H 2

H +

НАД + + H +

НАД ∙ H 2

H +

2H +

H +

H +

34АДФ

34АТФ

Цикл Кребса

34Н 3 РВ 4

Матрікс

12Н 2 + 6О 2 - Дихальний ланцюг - 12Н 2 Про + 34 АТФ + Q T

Окисне фосфорилювання –

це синтез АТФ з АДФ та фосфату за допомогою вбудованого у внутрішню мембрану мітохондрій ферменту АТФ-синтетази. У цьому процесі використовується енергія руху електронів та протонів у мітохондріальній мембрані.

NH 2

два залишки фосфорної кислоти

H 2 C

+ H 2 O

H 3 PO 4

На ІІІ етапі утворюється 36 АТФ

Рибоза

З 3 Н 4 Про 3

Ганс Кребс (1900 – 1981)

З 6 Н 12 Про 6 + 6О 2 + 38АДФ + 38Н 3 РВ 4  6СО 2 + 6Н 2 Про + 38АТФ

Сумарне рівняння окислення глюкози складається з:

• Гліколіз

З 6 Н 12 Про 6 + 2НАД + +2АДФ +2Н 3 РВ 4  2С 3 Н 4 Про 3 + 2НАД ∙ Н 2 + 2АТФ

• Клітинного дихання

2С 3 Н 4 Про 3 + 6О 2 + 36АДФ + 36 Н 3 РВ 4  42Н 2 Про + 6СО 2 + (36АТФ)

• 2 АТФ у гліколізі – анаеробний етап;

• 2 АТФ – у циклі Кребса та
• 34 АТФ – за рахунок окисного

фосфорилювання

Усього: на анаеробному етапі – 2 АТФ, на аеробному етапі – 36 АТФ, у сумі 38 АТФ у розрахунку 1 молекулу глюкози.

Ця презентація дозволяє в доступній формі розібрати з учнями складний матеріал. Все, що необхідно запам'ятати, учні по ходу уроку фіксують у таблиці. Для закріплення матеріалу пропонується гра з картками та робота з текстами.

Завантажити:

Попередній перегляд:

Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

УРОК на тему: "Енергетичний обмін". учитель вищої категорії Бічель Я.С. ГБОУ ЗОШ № 456 Санкт-Петербург Колпинський район

Повторення пройденої теми.

ТЕСТ З ТЕМИ ФОТОСИНТЕЗ У яких органоїдах клітини здійснюється процес фотосинтезу?

При розщепленні якого з'єднання виділяється вільний кисень при фотосинтезі?

Як називається процес розкладання води під впливом світла?

У яку фазу фотосинтезу утворюються АТФ та НАДФ-Н

Утворення яких речовин є наслідком темнової фази фотосинтезу?

«Зростання, розмноження, рухливість, збудливість, здатність реагувати зміну довкілля- всі ці властивості живого зрештою нерозривно пов'язані з певними хімічними перетвореннями, без яких жодна з цих проявів життєдіяльності було б існувати» В.А. Енгельгардт

Енергетичний обмін- КАТАБОЛІЗМ

Завдання: Сформувати знання про три етапи енергетичного обміну з прикладу вуглеводного обміну. Дати характеристику реакцій енергетичного обміну. Вміти зі складного матеріалу класифікувати та узагальнити матеріал за етапами, видами та за місцем їх протікання.

Згадайте речовину, пов'язану з усіма виписаними словами, визначте її роль клітині? Аденін, рибоза, енергія, 3 залишки фосфорної кислоти, мітохондрія, акумулятор, макроергічний зв'язок.

Єдиним та універсальним джерелом енергії в клітині є АТФ (аденозинтрифосфорна кислота), яка утворюється в результаті окислення органічних речовин.

Що таке катаболізм? Катаболізм - це сукупність реакцій розщеплення високомолекулярних сполук з виділенням енергії.

Етапи катаболізму Де відбувається Види Що утворюється Підсумок Підсумок: Заповни таблицю

Етапи катаболізму вуглеводів: а) підготовчий; б) безкисневий; в) кисневий.

1 ЕТАП-підготовчий Де відбувається? У лізосомах та травному тракті.

Що утворюється? Розщеплення полімерів до мономерів. НАПРИКЛАД: Білки амінокислоти Жири гліцерин, ВЖК Вуглеводи глюкоза Що відбувається при розщепленні всіх цих речовин?

Енергія розсіюється у вигляді тепла.

2 ЕТАП-безкисневе окислення або гліколіз. Де відбувається? У цитоплазмі клітин без кисню.

Де: У мітохондріях. Види розщеплення Гліколіз Спиртове бродіння Молочно-кисле бродіння Глюкози

Гліколіз – процес розщеплення вуглеводів без кисню під впливом ферментів.

Де відбувається? У клітках тварин Що відбувається? З 6 Н 12 Про 6 +2Н 3 РО 4 глюкоза фосфорна кислота +2АДФ = 2С 3 Н 4 Про 3 + 2АТФ +2Н 2 Про ПВК вода Глюкоза за допомогою 9 ферментативних реакцій окислюється. Підсумок: енергія у вигляді 2 молекул АТФ а) Гліколіз

Де відбувається? У рослинних та деяких дріжджових клітинах. Що утворюється? 2С 3 Н 4 Про 3= 2С 2 Н 5 ОН+2СО 2 +2АТФ ПВК етиловий вуглекислий спирт газ б) Спиртове бродіння

Де відбувається? У тварин клітинах, у деяких бактеріях. Що утворюється? При нестачі кисню молочна кислота. ПІДСУМОК: 40% енергії запасається в АТФ, 60% розсіюється у вигляді тепла в навколишнє середовище. в) Молочно-кисле бродіння

3 ЕТАП-кисневе (аеробне) розщеплення. Де відбувається?

Внутрішньоклітинне дихання - повне (до вуглекислого газу та води) окислення органічних речовин, яке йде у присутності зовнішнього окислювача кисню та дає багато енергії у вигляді АТФ.

Етапи кисневого окислення: а) цикл Кребса; б) окисне фосфорилювання.

Цикл Кребса – циклічний ферментативний процес повного окислення активованої оцтової кислоти до вуглекислого газу та води.

ПВК 3С Ацетил-КоА 2С Лимонна кислота 6С Глутарова кислота 5С Бурштинова кислота 4С Фумарова кислота 4С Яблучна кислота 4С ЩУК 4С 2 2Н 2 2 2 Н 2 Н 2 Н 2 Н АТФ

б) окисне фосфорилювання Підсумок: 2С 3 Н 4 Про 3 + 6 Про 2 + 36АДФ + 36 Н3РО4 = 36АТФ + 6 СО 2 + 42 Н 2 Про енергія у вигляді 36 молекул (більше 60% енергії) АТФ, .

Подумай і відповідай Чому при руйнуванні мітохондрій у клітині спостерігатиметься зниження рівня активності, а потім припинення життєдіяльності клітини? Скільки всього молекул АТФ утворюється внаслідок енергетичного обміну?

ПІДСУМК Енергія у вигляді 38 АТФ Сумарне рівняння: С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 = = 6 СО 2 + 6 Н 2 О + 38 АТФ

ВИСНОВОК: В організмі всіх живих істот щодня, щогодини, щомиті відбувається процес катаболізму. Будь-яке порушення цього процесу може призвести до непоправних наслідків! І щоб цей процес не порушився, необхідно: …

Для освіти енергії необхідне чисте повітря, тобто. кисень. 2. Для утворення енергії необхідні поживні речовини. 3. Для утворення енергії потрібні біологічні каталізатори, тобто ферменти. 4. Для освіти енергії потрібні біологічні активатори, тобто. вітаміни

Значення дихання Внаслідок окислення зберігається рівновага між синтезом органіки та її розпадом. 2 використовується для утворення карбонатів, накопичується в осадових породах, для процесу фотосинтезу. Зберігається рівновага між киснем та вуглекислим газом в атмосфері

Поради: 1.Постійно провітрювати приміщення, більше гуляти на свіжому повітрі. 2.Вживати повноцінну їжу, багату на білки, вуглеводи, жири. 3.Не виключати з раціону харчування молочнокислі продукти. 4.Не забувати про вітаміни.

Домашнє завдання: Параграф 11-12, питання 4 таблиця, порівняти два процеси окислення та горіння.

Метаболізм
Метаболізм (обмін
речовин та енергії)
Анаболізм (асиміляція,
пластичний обмін,
синтез органічних
речовин)
Катаболізм
(дисиміляція,
енергетичний обмін,
розпад органічних
речовин)
Із витратою енергії
синтезуються вуглеводи,
білки, жири. ДНК, РНК,
АТФ
З визволенням
енергії, що розпадаються орг.
речовини, кінцеві
продукти: CO2, H2O, АТФ

АТФ (аденозинтрифосфорна кислота) універсальний постачальник енергії у клітинах всіх
живих організмів.
АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4 + 40 кДж
АДФ + Н2О → АМФ + Н3PО4 + 40 кДж

Пластичний обмін (анаболізм, асиміляція,
біосинтез) – це коли з простих речовин з
витратою енергії утворюються
(Синтезуються) більш складні.
Приклади фотосинтез, синтез білка.
Енергетичний обмін (катаболізм,
дисиміляція, розпад) – це коли складні
речовини розпадаються (окислюються) до більш
простих, і при цьому виділяється енергія,
необхідна для життєдіяльності.
Приклади: гліколіз, травлення їжі.

ЕТАПИ ЕНЕРГЕТИЧНОГО ОБМІНУ
у АЕРОБІВ
1.Підготовчий
2. Безкисневий
3.Кисневий
У АНАЕРОБІВ
1.Підготовчий
2.Безкисневий

1 ЕТАП – підготовчий

Де відбувається?
У лізосомах та травному тракті.

Процеси, що відбуваються на 1 етапі

Розщеплення полімерів до мономерів.
У травній системі великі молекули
їжі розпадаються:
Полісахариди → глюкоза,
Білки → амінокислоти,
Жири → гліцерин та жирні кислоти.
Енергія розсіюється у вигляді тепла (АТФ не
утворюється). Мономери всмоктуються в кров та
доставляються до клітин.

2 ЕТАП – безкисневий, неповне окислення, анаеробне дихання – гліколіз, бродіння.

Де відбувається?
У цитоплазмі клітин без кисню.

Види розщеплення
глюкози
Гліколіз
Спиртове
бродіння
Молочно-кисле
бродіння

Гліколіз
Гліколіз – процес розщеплення вуглеводів у
відсутність кисню під впливом ферментів.
Де відбувається?
У клітинах тварин
(мітохондріях)
Що відбувається?
Глюкоза за допомогою
ферментативних реакцій
окислюється
С6Н12О6 + 2Н3РО4 +2АДФ → 2С3Н4О3 + 2АТФ +2Н2О
глюкоза
фосфорна
ПВК
вода
кислота
Підсумок: енергія як 2 молекул АТФ.

Спиртове бродіння
Де відбувається?
Що відбувається і
утворюється?
У рослинних та деяких
дріжджових клітинах замість
гліколізу
На спиртовому бродінні
засноване приготування
вина, пива, квасу. Тісто,
замішане на дріжджах,
дає пористий, смачний
хліб
С6Н12О6 + 2Н3РО4 +2АДФ → 2С2Н5ОH + 2CO2 + 2АТФ + 2Н2О
глюкоза фосфорна
етиловий
вода
кислота
спирт

Молочно – кисле бродіння
Де відбувається? У клітинах людини
тварин, у деяких видах
бактерій та грибів
Що утворюється? При нестачі кисню –
молочна кислота. Лежить у
основі приготування кислого
молока, кислого молока, кефіру та
ін молочнокислих продуктів
живлення.
ПІДСУМК: 40% енергії запасається в АТФ, 60%
розсіюється у вигляді тепла у навколишнє середовище.

3 ЕТАП – кисневий, повне окислення,
аеробне дихання
Що відбувається? Подальше окислення
продуктів гліколізу до СО2 та
Н2О за допомогою окислювача О2 та
ферментів і дає багато енергії
як АТФ.
Де відбувається? Здійснюється в
мітохондріях, пов'язаний з
матриксом мітохондрій та її
внутрішні мембрани.
2С3Н6О3 + 6О2 + 36АДФ + 36Н3РО4 →
6СО2 + 42Н2О + 36АТФ

Етапи кисневого окиснення:
а) окисне декарбоксилювання ПВК
б) цикл Кребса – цикл трикарбонових кислот.
в) окисне фосфорилювання

ПВК 3С
СО2
2Н
Ацетил-КоА 2С
ЩУК 4С
Яблучна
кислота 4С
Лимонна
кислота 6С
2Н
2Н
2Н
Фумарова
кислота 4С
СО2
Глутарова
кислота 5С
2Н
СО2
АТФ
Бурштинова кислота 4С

Цикл Кребса - циклічний ферментативний процес повного окислення органічних речовин, що утворилися в процесі гліколізу до вуглекислого газу

Цикл Кребса – циклічний
ферментативний процес
повного окислення
органічних речовин,
утворених у процесі
гліколізу до вуглекислого
газу, води та енергії
що запасається в молекулах АТФ.
Ханс Адольф Кребс
(1900-1981р.р.)

Сумарне рівняння енергетичної реакції
обміну
С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 → 2С3Н6О3 + 2АТФ + 2Н2О
2С3Н6О3 + 6О2 + 36АДФ + 36Н3РО4 → 6СО2 + 36АТФ + 42Н2О
С6Н12О6 + 6О2 + 38АДФ + 38Н3РО4 → 6СО2 + 38АТФ + 44Н2О
С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6H2O + 38АТФ
ПІДСУМК: Енергія у вигляді 38АТФ
Висновок: Для утворення енергії необхідні:
1. Чисте повітря, тобто. кисень.
2. Поживні речовини.
3. Біологічні каталізатори, тобто ферменти.
4. Біологічні активатори, тобто. вітаміни.

Значення дихання
Рекомендації
1. Внаслідок окислення
зберігається рівновага
між синтезом органіки та
її розпадом.
2. СО2 використовується для
утворення карбонатів,
накопичується в осадових
породах, для процесу
фотосинтезу.
3. Зберігається рівновага
між киснем і
вуглекислим газом в
атмосфері.
1. Постійно провітрювати
приміщення, більше
гуляти на свіжому
повітря.
2. Вживати повноцінну
їжу, багату на білки,
вуглеводами, жирами.
3. Не виключати з раціону
харчування молочно-кислі продукти.
4. Не забувати про вітаміни.

Відмінності
Подібності фотосинтезу
та аеробного дихання
Фотосинтез
Аеробне
дихання
1
1
1
2
2
2
3
3
3
4
4
4
5
5
5
6
6
7
7

Порівняння фотосинтезу та аеробного дихання
Подібності фотосинтезу та
аеробного дихання
Відмінності
Фотосинтез
Аеробне дихання
1. Необхідний механізм обміну СО2
та О2.
1. Анаболічний процес,
з простих неорганічних
сполук (СО2 та Н2О)
синтезуються вуглеводи.
1. Катаболічний процес,
вуглеводи розщеплюються до
СО2 та Н2О.
2. Необхідні спеціальні
органели (хлоропласти,
мітохондрії).
2. Енергія АТФ
накопичується та запасається
у вуглеводах.
2. Енергія запасається в
вигляді АТФ.
3. Необхідний ланцюг транспорту ē,
вбудована у мембрани.
3. О2 виділяється.
3. О2 витрачається.
4. Відбувається фосфорилювання
(Синтез АТФ).
4. СО2 та Н2О споживаються.
4. СО2 та Н2О виділяються.
5. Відбуваються циклічні
5. Збільшення органічної
реакції (цикл Кальвіна –
маси.
фотосинтез, цикл Кребса – аеробне
дихання).
5. Зменшення
органічної маси.
6. У еукаріотів протікає в
хлоропластів.
6. У еукаріотів протікає в
мітохондріях.
7. Тільки в клітинах,
містять хлорофіл, на
світла.
7. У всіх клітинах у
протягом життя
безперервно.

Вирішення задач.

Завдання 1. У процесі дисиміляції відбулося
розщеплення 7 моль глюкози, з яких
повному
(кисневого)
розщепленню
піддалося лише 2 моль. Визначте:
а) скільки молей молочної кислоти та
вуглекислого газу при цьому утворено;
б) скільки молей АТФ у своїй синтезовано;
в) скільки енергії та в якій формі
акумульовано у цих молекулах АТФ;
г) Скільки молей кисню витрачено на
окислення
що утворилася
при
цьому
молочної кислоти.

Розв'язання задачі 1. 1) З 7 моль глюкози 2 зазнали повного розщеплення, 5 - не повного (7-2 = 5); 2) складаємо рівняння неповного розщеплення 5 мо

Розв'язання задачі 1.
1) З 7 моль глюкози 2 зазнали повного розщеплення, 5
- Не повному (7-2 = 5);
2) складаємо рівняння неповного розщеплення 5 моль
глюкози:
5C6H12O6 + 5 2H3PO4 + 5 2АДФ = 5 2C3H6O3 + 5 2АТФ + 5 2H2O
3) складає сумарне рівняння повного розщеплення 2
міль глюкози:
2С6H12O6 + 2 6O2 +2 38H3PO4 + 2 38АДФ = 2 6CO2+2 38АТФ +
2 6H2O + 2 38H2O
4) сумуємо кількість АТФ: (238) + (52) = 86 моль АТФ;
5) визначаємо кількість енергії в молекулах АТФ:
86 40кДж = 3440 кДж.

Відповідь до задачі 1: а) 10 моль молочної кислоти, 12 моль CO2; б) 86 моль АТФ; в) 3440 кДж, у формі енергії хімічного зв'язку макроергічних зв'язків у молок

Відповідь до задачі 1:
а) 10 моль молочної кислоти, 12 моль CO2;
б) 86 моль АТФ;
в) 3440 кДж, у формі енергії хімічного зв'язку
макроергічних зв'язків у молекулі АТФ;
г) 12 моль О2.