Тема урока: «АТФ и ее роль в клетке. Ферменты»
,
учитель биологии МОУ «СОШ №1» г. Одинцово Московской области
1) Цель урока: показать роль АТФ в клетке и ферментов
2) Образовательные задачи: вспомнить с учащимися структуру ДНК и РНК; формировать понятие о структуре и функциях АТФ, используя работу с учебником, закрепить умение пользоваться микроскопом;
3) Воспитательные задачи: воспитывать у школьников аккуратность по отношению к учебному пособию и хорошее поведение на уроках;
4) Развивающие задачи: развивать логическое мышление через сравнение структуры ДНК и РНК и белков и выявление их сходных и отличительных признаков путем тестовых заданий; развивать практические умения, направленные на установление роли в клетке фермента – каталаза.
5) Оборудование: таблица «АТФ», пероксид водорода, сырой картофель, вареный картофель, листочки элодеи, пробирки, микроскопы, предметные стекла, покровные стекла, вода, пипетки.
6) Ход урока:
Этап урока | Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
1) Организа-ционный момент 2) Проверка домашнего задания 3) Изучение нового материала 4) Закрепление нового материала 5) Лабораторная работа 6) Домашнее задание | Здравствуйте ребята! Садитесь! Проверить присутствие учеников. Сначала мы проверим, что вы усвоили за пройденные уроки по темам: белки и нуклеиновые кислоты путем тестовых заданий. Я вам сейчас раздам листочки с тестовыми заданиями и даю вам 10 минут на их выполнение. Итак, приступаем! Сегодня мы с вами рассмотрим адениновый нуклеотид, который входит в состав всех РНК. Итак, записываем тему урока: «АТФ и ее роль в клетке. Ферменты.» Этот нуклеотид мы рассматриваем отдельно, так как он играет выдающуюся роль в энергетике клетки. Аденозинмонофосфорная кислота (АМФ) входит в состав всех РНК и состоит из азотистого основания аденина, углевода рибозы и 1 остатка фосфорной кислоты. И после присоединения еще 2 – х молекул фосфорной кислоты она превращается в аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ). И вот из чего она состоит: аденин, рибоза и 3 остатка фосфорной кислоты. И становится источником энергии, которая запасается в двух последних остатках фосфорной кислоты. Затем из состава АТФ под действием фермента АТФ – азы отщепляются остатки фосфорной кислоты. И при отщеплении одной молекулы фосфорной кислоты АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорная кислота). А если отщепляются 2 молекулы фосфорной кислоты АТФ соответственно переходит в какое вещество? Реакции отщепления каждой молекулы фосфорной кислоты сопровождается освобождением 40 кДж энергии. АТФ + Н2О = АДФ + Н3РО4 + 40кДж Для того, чтобы подчеркнуть высокую энергетическую «стоимость» фосфорно – кислородной связи в АТФ, которую называют макроэргической связью (показать на таблице). В АТФ имеется 2 макроэргической связи. А энергетическая ценность двух МЭС составляет 80 кДж и отщепление 1 молекулы фосфорной кислоты сопровождается разрывом одной МЭС и освобождением 40 кДж энергии. Значение АТФ в жизни клетки велико. Она играет центральную роль в клеточных превращениях энергии. То есть, например, синтез белков, углеводов, жиров и нуклеиновых кислот идет с использованием энергии АТФ. Энергия АТФ используется для совершения химической, механической, осмотической работы, трансформируется в электрическую или световую энергию, рассеивается в виде тепла. Ряд исследований показал, что в движении ресничек и жгутиков важная роль принадлежит АТФ. Количество АТФ так же велико и в скелетных мышцах (0,2 – 0,4 %), что связано с их функцией. За счет распада АТФ осуществляется работа мышц. И основной синтез АТФ происходит в митохондриях. Функция энергетическая. Теперь давайте проверим усвоили ли вы новый материал. Итак, скажите мне из чего состоят АТФ, АДФ и АМФ? Каково значение этих веществ? Что такое макроэргическая связь? Но расщепление АТФ с высвобождением энергии происходит с помощью белков – ферметов. Мы уже с вами говорили о них при изучении темы: «Белки». Скажите мне, что вы знаете о ферментах? И вот как раз, ферментативный характер всех химических процессов в клетке мы можем выяснить в ходе лабораторной работы. Это постановка кратковременных опытов, иллюстрирующих действие фермента на перекись водорода. И поэтому откройте свои тетради и запишите: Лабораторная работа. Тема: «Расщепление пероксида водорода ферментом каталазой». Фермент каталаза имеется в каждой растительной и животной клетке. Этот фермент расщепляет пероксид водорода с образованием молекулы воды и кислорода. Фермент каталаза, расщепляя пероксид водорода, играет защитную роль, обезвреживая ядовитое вещество (пероксид водорода), которое непрерывно образуется в клетке в процессе ее жизнедеятельности. Запишите уравнение реакции: 2Н2О2 = О2 + 2Н2О каталаза Теперь приступайте к работе. У каждого на столе есть план работы, руководствуясь им выполняйте. План: 1. прилейте по 2 мл. пероксида водорода в пробирки с сырым картофелем и вареным картофелем; 2. запишите наблюдаемые вами явления; 3. на предметное стекло в каплю воды положите лист элодеи и рассмотрите его под микроскопом; 4. нанесите на лист элодеи 2 капли пероксида водорода, накройте покровным стеклом и под микроскопом наблюдайте, что произойдет? И затем запишите вывод. В пробирке с кусочком вареного картофеля не наблюдалось расщепления пероксида водорода, потому что при варке картофеля произошла денатурация белка – фермента, нарушилась третичная и, очевидно, вторичная структура молекулы. А бурное выделение кислорода при расщеплении пероксида водорода в пробирке с кусочком сырого картофеля, а так же при действии пероксида водорода на лист элодеи свидетельствует о том, что в растительных клетках есть фермент каталаза. Итак, записываем вывод и сдаем тетради. Теперь запишите домашнее задание: параграф 5, вопросы 1 – 3. | Приветствие учителя и готовность к уроку. Выполнение тестовых заданий Слушают и записывают в тетрадях тему урока: «АТФ и ее роль в клетке. Ферменты» АМФ: аденин, рибоза и 1 остаток фосфорной кислоты АТФ: аденин, рибоза и 3 остатка фосфорной кислоты АДФ: аденин, рибоза и 2 остатка фосфорной кислоты АМФ Записывают: АТФ + Н2О = АДФ + Н3РО4 + 40кДж Записывают в тетрадь: функция АТФ энергетическая Отвечают: АТФ (аденозинмонофосфорная кислота) состоит из аденина, рибозы и 3 – х остатков фосфорной кислоты; АДФ (аденозиндифосфорная кислота) состоит из аденина, рибозы и 2 – х остатков фосфорной кислоты; АМФ (аденозинмонофосфорная кислота) состоит из аденина, рибозы и 1 – го остатка фосфорной кислоты Значение АТФ в жизни клетки велико. Она играет центральную роль в клеточных превращениях энергии. То есть, например, синтез белков, углеводов, жиров и нуклеиновых кислот идет с использованием энергии АТФ. Энергия АТФ используется для совершения химической, механической, осмотической работы, трансформируется в электрическую или световую энергию, рассеивается в виде тепла. За счет распада АТФ осуществляется работа мышц. И основной синтез АТФ происходит в митохондриях. Функция энергетическая. фосфорно – кислородная связь в АТФ Что это ускорители биохимических реакций в клетке (т. е. катализаторы). Каждый фермент обеспечивает 1 или несколько реакций одного типа. И что на каждое органическое вещество действует свой фермент, например, на жиры – липаза, на углеводы – амилаза и т. д.) Внимательно выслушать учителя и выполнять лабораторную работу, руководствуясь инструкции, которая у каждого ученика имеется на столе. Записать уравнение реакции в тетрадях: 2Н2О2 = О2 + 2Н2О Каталаза Наблюдаемые явления и вывод записать в тетрадях Записать в дневниках домашнее задание |
8) Литература: - и др. /Биология в таблицах, схемах и рисунках/, М., «Лист», 1996 г.;
- и др. /Общая биология 10 – 11 класс/, М., «Просвещение», 1998 г.;
- и др. /Уроки общей биологии, пособие для учителей/, М., «Просвещение», 1986 г.;
- , /Методика обучения общей биологии/, М., «Просвещение», 1973 г.;
- /Общая биология 10 – 11 класс/, М., «Просвещение», 1993 г.;
- /Справочник по биологии/, Киев «Наукова Думка», 1979 г.
