Интегрированный урок (биология, химия, физкультура)

Интегрированный урок (биология, химия, физкультура) Тема урока: Энергетический обмен и его влияние на работоспособность  человека. Предметная цель: развитие силовых качеств, быстроты, укрепление опорно - двигательного аппарата освоение основных биологических понятий по данной теме:  "диссимиляция", "обмен веществ"; этапы энергетического обмена Метапредметная цель: развитие логического мышления, познавательного интереса выделение главного в изучаемом материале, формирование метапредметных знаний, заключающихся в умении связать биологию и химию клетки, их практическое применение для правильной организации занятий  физкультурой и спортом Личностная цель: организация сотрудничества в решении проблемных вопросов воспитание коммуникативной культуры и эстетических качеств. Задание для тех, кто освобождён: Какие вещества содержатся в пищевых продуктах? Что с этими веществами происходит в пищеварительном тракте? Каково значение воды? Аденин, рибоза, энергия, остаток фосфорной кислоты, митохондрии, макроэргическая связь - вспомните вещество, связанное со всеми выписанными словами? IV. Этапы энергетического обмена(учитель биологии) Сегодня мы остановимся более подробно на реакциях расщепления, так как в результате диссимиляции высвобождается энергия, которая идет на нужды нашего организма, на любую работу - и умственную, и физическую. Изучая процесс диссимиляции, мы проведем некоторые опыты. Прежде чем приступить к ним, вспомним, какие вещества поступают и расщепляются в нашем организме? ( В пищевых продуктах содержатся белки, жиры, углеводы. Это органические вещества. Из неорганических - вода и минеральные соли.) Прощупайте свои мышцы снова. Какие они теперь? (стали плотнее). Почему? Это объясняется тем, что проницаемость капилляров увеличилась, и тканевой жидкости в мышцах стало больше. Учитель физкультуры: вчера вы получили серьёзную нагрузку. У кого какие ощущения? (мышцы заболели, почему?) В ваших мышцах накопилась молочная кислота. Откуда она взялась? Слово Зое Михайловне А в клетках начался активно второй этап энергетического обмена, называемый гликолиз. Под действием ферментов в цитоплазме клеток молекула глюкозы расщепилась на 2 молекулы пировиноградной кислоты (ПВК), а освободившейся энергии хватило на синтез 2 молекул АТФ. Уравнение в общем виде: C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ = 2C3H6O3 + 2АТФ + 2H2O А, где же молочная кислота? Вот тут самое интересное. У тренированных людей ПВК идет на следующий этап обмена, а у нетренированных испытывающих недостаток кислорода, превращается в молочную кислоту, которая накапливается в мышцах, вызывая боль. Вывод: 2 этап энергетического обмена протекает в цитоплазме клеток без участия кислорода и приводит к образованию 2 молекул ПВК и 2 молекул АТФ, энергетический выход очень мал, т. е. бескислородный этап обмена малоэффективен. 60% энергии рассеивается в виде тепла и только 40% запасается в виде АТФ. Учитель физической культуры объясняет методику проведения опыта. Просит учащихся измерить время задержки дыхания с точностью до 5 с. Учащимся предлагается задержать дыхание на Учитель биологии: Как вы себя чувствуете? А, те, кто не был на разминке? (Тяжелее) Почему? Ну, что ж, может после разбора 3 этапа, вы сможете ответить на этот вопрос. 3 этап энергетического обмена: Этап кислородный, клеткам нужен кислород, его приносит кровь. Происходит на мембранах митохондрий, которые должны быть не повреждены, иначе АТФ синтезироваться не будет, а вся энергия рассеется в виде тепла. Итак, на мембранах митохондрий ПВК или молочная кислота окисляются кислородом до углекислого газа и воды, при этом происходит множество ферментативных реакций, называемых циклом Кребса, по фамилии ученого описавшего эти процессы. Суммарное уравнение: 2С3Н6О3(молочная кислота) + 6О2 + 36Н3РО4 + 36АДФ = 6СО2 + 42Н2О + 36АТФ Сравним изменение продолжительности задержки дыхания, какой можно сделать вывод? Легочная вентиляция прекратилась, но процессы диссимиляции в тканях не прекращаются. Распад и окисление в клетках продолжаются, в результате диссимиляции в кровь поступает С02; он гуморально действует на дыхательный центр. Избыток углекислого газа выводится из организма. После нагрузки, когда испытуемый прекратил дыхание, содержание С02 в крови уже было повышено, поэтому критическая концентрация С02 в крови накопилась за более короткое время. 4400/40=110 моль АТФ 110/38=2,9 моль 2,9*180=522г Домашнее задание: Задача В процессе диссимиляции произошло расщепление 12 моль глюкозы, из которых полному расщеплению подверглась третья часть молекул. Определите: Сколько моль молочной кислоты и углекислого газа при этом образовалось Сколько моль АТФ синтезировалось Сколько энергии и в какой форме аккумулировано в образовавшихся молекулах АТФ Сколько моль кислорода израсходовано на полное окисление 4 моль глюкозы Рефлексия: Можете ли вы сейчас аргументированно ответить на вопрос, почему мы объединили биологию и физкультуру? Какое значение для вас имел сегодняшний урок? Завершение урока: Математика ум в порядок приводит, физкультура - тело, а литература украшает душу, поэтому в заключение урока в подарок вам попурри отрывков из стихотворения Тютчева

Ход урока: Построение, сдача рапорта (учитель физкультуры) Объявление темы и целей урока (учитель биологии)  (СЛАЙД) 5 декабря 1803 года родился великий русский поэт Фёдор Иванович Тютчев, поэтому в качестве эпиграфа мы взяли его стихи  Не то, что мните вы, природа: Не слепок, не бездушный лик — В ней есть душа, в ней есть свобода, В ней есть любовь, в ней есть язык… И сегодня на уроке мы в очередной раз попробуем  расшифровать язык природы. Итак, тема нашего урока «Энергетический обмени его влияние на работоспособность человека». Что же нам предстоит на уроке? Почему объединились с физкультурой? Цель:Установление причинно – следственных связей между физической нагрузкой и преобразованием энергии в клетке. III. Разминка (учитель физкультуры) Нам предстоит решить проблему к концу урока: «Почему любой урок физкультуры мы начинаем с разминки?» Как вы ответили бы на вопрос? Хорошо. Посмотрим, как вы ответите в конце урока. А, сейчас разминка! Перед разминкой прощупайте свои мышцы. Какие они? (мягкие) Какое это имеет значение? Ведь основную часть тканевой жидкости составляет вода, а она не является энергетическим веществом. Усиление обмена веществ в мышце приводит к значительному расходу воды. Вода подводит к мышцам питательные вещества и кислород, уносит продукты распада, участвует в промежуточных реакциях. Поэтому мышцы стали плотнее. Только что мы выяснили, какова роль воды - вещества, не являющегося энергетическим, при сокращении мышц. А что мы знаем про органические вещества?(Органические вещества распадаются до неорганических в клетках организма с освобождением энергии, которую клетки используют в процессе жизнедеятельности. Белки расщепляются до аминокислот, углеводы до глюкозы, жиры до глицерина и жирных кислот.) Вывод: 1 этап энергетического обмена – Подготовительный, происходит в пищеварительном тракте, вся энергия рассеивается в виде тепла 2 этап энергетического обмена:        Учитель биологии На доске записаны слова: Аденин, рибоза, энергия, остаток фосфорной кислоты, митохондрии, макроэргическая связь - вспомните вещество, связанное со всеми выписанными словами? (АТФ) Запаса АТФ в мышцах хватает только на 20-30 сокращений. Поэтому в клетках идёт постоянный процесс синтеза АТФ. - Откуда берётся энергия для обратной реакции? - Откуда организмы её могут получить? максимальный срок в состоянии спокойного вдоха Затем по команде "Начали!" учащиеся задерживают дыхание. Через каждые 5 с учитель громко объявляет: 5; 10; 15 и т. д. Учащиеся запоминают свое время (чтобы затем внести данные в таблицу); определяют время задержки дыхания в состоянии покоя. Учитель физкультуры: Дает серьёзную нагрузку. Задание для освобождённых: – – – – Савиных Анастасия Заполняется таблица: Заполняется таблица: Фамилия, имя Максимальная задержка дыхания в состоянии покоя,  (А) Максимальная задержка дыхания после нагрузки,  (В) Разница,  (С) Изменение продолжительности задержки дыхания (Д) Сырчиков Максим Сырчикова Марина Хвостанцев Даниил Савиных Анастасия С = А - В Д = (С : А) * 100 Определите для себя свой уровень тренированности при условии, что показатель до 30% - это тренированный человек, а после 30% - недостаточно тренированный. Вывод: 3 этап обмена энергетически более выгоден, образуется 36 молекул АТФ, таким образом, около 60% энергии запасается, а 40% рассеивается в виде тепла. Суммарное уравнение окисления глюкозы: С6H12O6 + 6O2 +38H3PO4 + 38АДФ = 6CO2+38АТФ + 6H2O + 38H2O Ответ на проблемный вопрос: Почему же без разминки выдержать нагрузку тяжелее?  (Во время разминки проходит 2 этап энергетического обмена-малоэффективный, а основная нагрузка приходится на кислородный этап, более выгодный энергетически). Закрепление: Почему не рекомендуется проводить уроки физкультуры сразу после обеда? Решить задачу: При марафонском беге мышцы ног за 3 минуты расходуют 55кДж энергии. Определите, сколько граммов глюкозы израсходуют мышцы за 4 часа, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве, для полного окисления. При расщеплении 1 моль АТФ освобождается 40 кДж/моль энергии. 4*60=240 минут  2.240/3*55=4400 кДж Федор Тютчев Нам не дано предугадать, Как слово наше отзовется,- И нам сочувствие дается, Как нам дается благодать Не рассуждай, не хлопочи!.. Безумство ищет, глупость судит; Дневные раны сном лечи, А завтра быть чему, то будет. Чему бы жизнь нас ни учила, Но сердце верит в чудеса: Есть нескудеющая сила, Есть и нетленная краса. Умом Россию не понять, Аршином общим не измерить: У ней особенная стать – В Россию можно только верить. Верьте в Россию, учитесь, работайте, делайте всё для её процветания. Спасибо всем!