Обмін речовин і енергії в клітині, біологія, 10 клас
Хід заняття Обмін речовин і енергії в клітині, біологія
II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності
1. З яких фаз складається життєвий цикл клітини?
2. Що таке мітоз?
3. За якими ознаками можна розрізнити фази мітозу?
III. Вивчення нового матеріалу
Клітина є єдиним цілим, біологічною системою, елементи якої об’єднує спільний обмін речовин і перетворення енергії. Обмін речовин клітини можна умовно поділити на дві частини — обмін із навколишнім середовищем і внутрішній обмін, або метаболізм. Точніше поняття метаболізму можна сформулювати як закономірний порядок перетворення речовин і енергії в клітині, спрямований на її ріст, збереження та самовідтворення.
Метаболізм будь-якої клітини складається з двох узаємопов’язаних комплексів реакцій. У результаті першої групи реакцій відбувається розщеплення складних органічних сполук на простіші, а енергія, яка при цьому виділяється, запасається клітиною у формі макроергічних зв’язків ряду сполук (наприклад, АТФ). Ця група процесів називається енергетичним обміном. У результаті другої групи реакцій за рахунок енергії макроергічних зв’язків відбувається синтез складних органічних сполук із більш простих попередників. Ця група процесів називається пластичним обміном.
За стратегією одержання матеріалів для забезпечення енергетичного обміну різні групи живих організмів суттєво різняться між собою. Автотрофні організми (фотосинтезуючі рослини й бактерії та хемоавтотрофні бактерії) в реакціях енергетичного обміну розщеплюють синтезовані ними ж органічні речовини, частіше за все у формі глюкози. А от гетеротрофні організми (тварини, гриби й бактерії) розщеплюють органічні речовини, які надходять до їхніх клітин з їжею.
Гетеротрофний організм (гриб)
Автотрофний організм (рослина)
При цьому гриби й бактерії виділяють травні ферменти в навколишнє середовище, а поглинають і розщеплюють уже досить прості органічні речовини, які утворилися внаслідок дії цих ферментів. А тварини поживні речовини спочатку поглинають, а вже потім починають їх обробляти ферментами у своїй травній системі. В аеробних живих організмів (тобто в організмів, які здатні існувати за наявності в навколишньому середовищі кисню) розщеплення глюкози в клітинах відбувається у два етапи — гліколіз і дихання. Гліколіз відбувається в цитоплазмі, а дихання — у мітохондріях (у еукаріотів, прокаріоти для цього використовують дихальні білкові комплекси, розташовані на плазмалемі).
Для реакцій пластичного обміну своїх клітин і гетеротрофні й автотрофні організми використовують зовнішні джерела енергії та Карбону. Різниця в тому, що автотрофи отримують Карбон з неорганічних речовин (вуглекислого газу) за рахунок енергії сонячного світла, а гетеротрофи — з органічних речовин інших живих організмів.
Заповнення таблиці
Особливості перебігу окремих процесів метаболізму
Тип обміну | Процес і його особливості | Де відбувається |
| Енергетичний | Підготовча стадія енергетичного обміну. Макромолекули розщеплюються до мономерів | Навколишнє середовище, лізосоми, травний тракт |
| Енергетичний | Гліколіз. Мономери розщеплюються до проміжних сполук | Цитозоль |
| Енергетичний | Дихання. Проміжні сполуки окиснюються до низькомолекулярних речовин | Мітохондрії |
| Пластичний | Синтез проміжних сполук з неорганічних речовин | Хлоропласти |
| Пластичний | Синтез мономерів із проміжних сполук | Хлоропласти, цитозоль |
| Пластичний | Синтез макромолекул з мономерів | Цитозоль, хлоропласти, мітохондрії, ендоплазматична сітка, ядро |
IV. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь
1. Що таке метаболізм?
2. Які стадії можна виділити в енергетичному обміні?
3. Які основні процеси відбуваються під час пластичного обміну?
Обмін речовин і енергії в клітині, біологія
Повернутися на сторінку Біологія