«Обмен веществ. Пластический и энергетический обмен»
план-конспект урока по биологии (8 класс) по теме

Конспект урока биологии в 8 классе «Обмен веществ. Пластический и энергетический обмен»

Цель урока:

1. Сформировать  теоретические  знания о пластическом и энергетическом обменах, проследить их взаимосвязь, раскрыть особенности обмена воды, минеральных солей, белков, жиров и углеводов.

2. Содействовать развитию навыков научного мышления, умение анализировать, синтезировать знания, ставить перед собой цели и добиваться их реализации.

3. Воспитывать интерес к урокам биологии, через применение мультимедийного оборудования; уважение к учителю, одноклассникам, их труду (работа в парах);  ответственное отношение к собственной работе.

Тип урока: изучение нового материала

Методы: словесный, наглядный.

Оборудование: мультимедийное оборудование (проектор, экран, компьютер)

Ход урока:

1. Организационный  момент (проверка готовности к уроку)

Здравствуйте, ребята! На этом уроке нас ждут интересные и познавательные моменты.

2. Сообщение темы урока.  

На прошлом уроке мы завершили изучение сложной, но в свою очередь интересной темы «Внутренняя среда организма». Для того чтобы определить тему этого урока, необходимо разгадать кроссворд, а за одно и повторим изученный материал:

Вопросы:

1. Особый вид соединительной ткани
2. Сгусток крови
3. Прозрачная жидкость, в которой много лимфоцитов
4. Белок, разносчик кослорода
5. Препарат, приготовленный из культур ослабленных микроорганизмов
6. Сосуды, несущие кровь к сердцу
7. Главный орган кровообращения
8. Движение крови в кровеносной системе
9. Сосуды, по которым кровь течет от сердца
10. Иммунитет, вырабатываемый в результате перенесенных болезней
11. Невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям
12. Препарат, получаемый из крови животного

3. Сообщение цели урока.

На этом уроке мы рассмотрим пластический и энергетический обмены, проследим их взаимосвязь, раскроем особенности обмена воды, минеральных солей, белков, жиров и углеводов .

IV. Актуализация знаний необходимых для усвоения нового материала

        Учитель: Вспомните основные признаки живых организмов. Почему питание, дыхание, выделение продуктов жизнедеятельности выделены среди других признаков живого?

Вспомните, что называется питанием, дыханием, выделением. Остаются ли неизменными вещества, поступившие из внешней среды в организм?

Таким образом, обобщив и упорядочив все выше сказанное, сформулируйте определение обмен веществ.

4. Изучение новой темы

              Обмен веществ в клетке  (метаболизм)

Пластический обмен                             Ассимиляция

Энергетический обмен                          Диссимиляция

Анаболизм                                               Биосинтез

Катаболизм                                               Распад

А теперь рассмотрим эти процессы поэтапно. Запишите в тетрадях.

Пластический обмен. Вещества, необходимые для данного этапа поступают в клетку вместе с кровью и образуются в процессе пищеварения. Итак, давайте вспомним процесс пищеварения.

Актуализация знаний по пройденной теме:

-Что такое пищеварение?

 -Где расщепляются углеводы и до чего?

-Где расщепляются белки и до чего?

-Где расщепляются жиры и до чего?

Итак, высокомолекулярные соединения превратились в низкомолекулярные для того, чтобы кровь могла доставить их в клетку. В клетке же из этих низкомолекулярных соединений происходит повторный синтез высокомолекулярных соединений.

Строительным материалом является клетка. Вещества, образовавшиеся в процессе пластического обмена, в первую очередь идут на построение новых клеток. За счет чего мы растем и восстанавливаем клетки, которые погибают в процессе жизнедеятельности. Но для жизнедеятельности организма необходима и энергия. Эту энергию мы получаем в процессе энергетического обмена. В процессе данного этапа часть высокомолекулярных соединений расщепляется. Этот процесс протекает сам поэтапно. Сначала они вновь расщепляются до тех же соединений, которые образуются в процессе пищеварения, давайте вспомним и запишем, (вопросы и ответы)

Углеводы – глюкоза

Белки – аминокислоты

Жиры – глицерин и 3 молекулы жирных кислот

Далее они расщепляются до конечных продуктов, с образованием воды, углекислого газа и выделением энергии:

Глюкоза – СO2 , H 2O +энергия

Аминокислоты – СO2 , H 2O +энергия + соединения азота, его соли Глицерин+3 молекулы жирных кислот – СO2 , H 2O +энергия.

 В организме человека постоянно идут сложные процессы превращения энергии. В результате одних организм пополняется энергией, в результате других теряет ее. Например, при распаде органических соединений энергия (химическая) освобождается и превращается в электрическую и механическую. Электроэнергия обеспечивает передачу нервных импульсов по нервным волокнам, а механическая – сокращение мышц. В конечном итоге вся энергия переходит в тепловую. Тепло поддерживает температуру тела, избыток удаляется в окружающую среду. Таким образом, организм подчиняется закону сохранения энергии.

-При изучении какого предмета вы познакомились с этим законом?

- Кто из вас помнит этот закон?

- Как он формулируется?

Учитывая то, что в конечном итоге энергия превращается в тепловую, ученым экспериментальным путем удалось определить количество энергии, расходуемой организмом человека. Для этого испытуемого помещают в специальную камеру с двойными стеклами из теплоизоляционного материала, устроенного по принципу калориметра (актуализация знаний по физике, принцип устройства калориметра).

Чтобы человек в камере мог нормально дышать, в нее подают воздух, а углекислый газ улавливают специальными поглотителями. В верхней части камеры находится система извитых труб, через которые протекает вода. Температура воды, поступающей в эту систему и вытекающая из нее, измеряется термометрами. Зная общее количество воды, прошедшей через трубы в течение суток, и разность температуры, поступившей и удалившийся из них воды, нетрудно определить суточный расход энергии. Известно, что у детей вашего возраста за сутки расходуется приблизительно 10500 кДж энергии. Молодой организм растет, клетки его размножаются. Для образования новых клеток необходимы питательные вещества. Ученик, расходующий примерно 10500 кДж в сутки, должен получать с пищей 12200 – 12500 кДж. энергии.

Учитывая те знания, которые вы получили при изучении темы: " Гигиена питания”, можно вычислить какое количество энергии вы получаете в течение дня, а далее уметь эту энергию правильно расходовать. Нормы приема пищи:

Завтрак – 25%

Обед -50%

Полдник -15%

 Ужин -10%

А теперь применим ваши знания по математике и химии, составим пропорции. Если принять общее количество затраченной энергии за 100%, то сколько энергии вы получаете за завтраком.

 Но для определения норм питания недостаточно знать суточный расход энергии. Ведь эта цифра лишь показывает, сколько кДж в сутки должен человек получать с пищей. При составлении пищевого рациона учитывают, что организм нуждается в питательных веществах всех трех групп. Особенно важно, чтобы в пище было достаточное количество белков, ведь они являются основным источником, из которого образуется вещество клеток. Жиры содержат наибольшие запасы энергии и необходимы для построения клеток, поэтому их присутствие тоже необходимо. Углеводы – это основной энергетический материал организма. Узнав, сколько энергии вы получаете в течение суток, и зная, сколько энергии вы должны израсходовать, можно для себя вычислить, какая сторона обмена у вас должна преобладать. Если вы будете использовать пищу только лишь для построения клеток, то вас ожидает ожирение, а если будете вести активный образ жизни: заниматься спортом, следить за гигиеной, нормой питания, то вы будете здоровыми и долгоңителями. Профессор Мясников А. П. произвел учет изменений, происходящих за сутки в организме человека массой 70 кг. Перечень этих изменений:

- расщепляется: белков-120г.; жиров-70г.; углеводов-450г.

- выделяется: энергии-12,6 Дж.

- поглощается: кислорода-460 л.

- выделяется: углекислого газа-430 л.

- гибнет и заменяется: - эритроцитов-450 млрд.; лейкоцитов-22до30 млрд.; тромбоцитов- 270 до 430 млрд.

- гибнет и восстанавливается : клетки желудка и кишечника-50%; костных клеток скелета – 1/75; покровных клеток- 1/20.

- а также:

- сердце проталкивает от 10 до 70 000 л. крови;

- предсердие и желудочки 86 400 раз;

- из желудка и кишечника всасывается 7-9 л. жидкости;

- совершается 23040 раз вдох и выдох;

- образуется и выводится из организма 1,5 л. мочи;

- образуется 20 г. кожного сала;

- испаряется через легкие 0,4 л. воды, а с потом выводится 0.5 л.

За 70 лет жизни человек употребляет:

Воды- 50 т.

Белков- 2,5 т.

Жиров- 2 т.

Углеводов- 10 т.

Поваренной соли- 0,2-0,3 т.

Раскроем  особенности обмена воды, минеральных солей, белков, жиров и углеводов :

Обмен белков

Пищевые белки в процессе подготовительной стадии обмена веществ расщепляются изначально в желудке пепсином, а потом в двенадцатиперстной кишке – трипепсином, ферментом поджелудочной железы, до аминокислот. Аминокислоты через кровеносные капилляры ворсинок идут в печень. Тут избыточные аминокислоты теряют свой азот и преобразуются в углеводы и жиры. В клетках из аминокислот строятся белки тела. Белки входят в состав мембран, цитоплазмы, ядер клеток. Они являются ферментами, а также входят в состав антител. Белки принимают участие в транспортировке газов и в свертывание крови. Белки входят и в состав костей.

 Обмен жиров

В органах пищеварения в период подготовительной фазы обмена жиры распадаются на жирные кислоты и глицерин. В эпителии кишечника синтезируется жир, который характерен для организма, и через лимфатическую систему идет в жировое депо и клетки, тут он применяется как строительный материал и запасное вещество.

Жиры выполняют в организме множество функций. В них растворяются некоторые витамины, они входят в состав клеточных мембран. Из жиров образуются биологически активные вещества и некоторые гормоны. В организме человека выполняют роль защиты.

Обмен углеводов

Сложные углеводы свой распад начинают в ротовой полости под воздействием ферментов слюны — амилазы. В двенадцатиперстной кишке под воздействием ферментов, которые выделяются поджелудочной железой, они расщепляются до глюкозы и иных простых углеводов. В тонкой кишке продукты распада кишечными ворсинками всасываются в кровь и идут в печень. Тут излишки сахаров задерживаются и преобразуются в гликоген и иные соединения, а оставшаяся часть глюкозы в нужном количестве идет в кровь и распределяется между клетками тела.

В организме, прежде всего, глюкоза есть источником энергии.

Как вы поняли, то печень далеко не последний орган принимающий участие в процессе обмена веществ, давайте посмотрим видео, в котором рассказывается, каким образом очистить ее от шлаков

  Обмен воды

Вода — это универсальный растворитель. Все биохимические реакции, жизненные процессы происходят в водной среде. Внутренняя человеческая среда содержит до 90% воды.  В организме вода либо химически связана с иными соединениями, либо содержит в себе органические вещества или растворенные минеральные соли.

Пищеварительные соки содержат воду. В жидкой среде осуществляется транспорт кислорода и питательных веществ. Продукты распада также выносятся водой. Таким образом, в организме поддерживается необходимый баланс между выделяемой и поступающей водой.

 Обмен минеральных солей

Ни минеральные соли, ни вода,  не есть источниками энергии, однако они нужны для осуществления основных функций организма. Минеральные соли содержатся в цитоплазме и клеточных ядрах, в жидкостях, которая образует внутреннюю среду, в пищеварительных соках и иных биологических жидкостях.

 Обмен веществ зависит из многих условий и факторов: это правильное питание, занятие спортом, правильное распределение умственного и физического труда; от вредных для организма веществ: алкоголя, никотина, содержания в пище минеральных солей и витаминов. Об этом мы будем говорить на следующих уроках.

VI. Повторение изученной темы. 

Сейчас мы с вами проведем небольшое исследование. Проверьте сами себя – поняли ли вы тот материал, о котором говорили сегодня на уроке.

Решите задачу.

На весы кладут мышь под металлическую сетку и весы уравновешивают. Животное активно передвигается по чашке, карабкается по сетке. Приблизительно по прошествии 30 минут после начала эксперимента чашка с мышью приподнялась вверх. По какой причине?

Правильный ответ: за счет выдыхания паров воды и углекислого газа теряется масса тела, которые образуются для получения энергии при расщеплении веществ пищи.

Объясните, по какой причине голодающий человек бывает слабым и худым?

Теперь же давайте закрепим наши знания:

-Что такое обмен веществ?

-Какой обмен называется пластическим?

-Какие процессы здесь протекают?

-Что такое энергетический обмен?

-Какие вещества при этом образуются, и как они будут удаляться из организма? Какие системы будут участвовать при этом?

VII. Итог урока. Домашнее задание изучить параграф учебника, закончить задания в тетради.

Теперь, ребята, наш урок подходит к концу, и мне бы хотелось подвести итоги. Ещё раз вспомните, какие цели вы ставили перед собой на сегодняшний урок и проанализируйте, достигли ли вы этих целей.  Итак, вопрос: каковы мои главные результаты, что я понял, чему научился на уроке.

Хотелось бы закончить наш урок словами: «Великие люди всегда были воздержанными в еде».  Оноре де Бальзак

Спасибо всем за урок.