Автотрофный тип обмена веществ. Конспект урока.
план-конспект урока по биологии (10 класс) на тему

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

1.  Цель  урока: продолжить формирование знаний о фотосинтезе, как об одном из способов автотрофного питания организмов.

2.  Задачи:научить выявлять причинно-следственные связи, лежащие в основе процесса фотосинтеза и составлящие сущность его световой и темновой фаз;

 расширить знания учащихся об этих фазах;

 научить сравнивать фазы между собой;

 уметь самостоятельно составлять схемы-конспекты.

Предметные результаты:

Знать: что такое фотосинтез и его 2 фазы;

значение фотосинтеза для исторического процесса формирования биосферы;

работы русского ученого К, А, Тимирязев;

знать терминологию( фотолиз, хлорофилл, АТФ, НАДФ, автотрофы и гетеротрофы, тилакоиды, граны, строма.

Уметь: объяснять процесс фотосинтеза и его фазы;

 составлять схемы;

 иллюстрировать ответ рисунками;

 распознавать данный процесс по описанию и рисункам;

 решать простейшие задачи;

 составлять синквейны;

работать с микроскопом.              

Метапредметные результаты: работать с учебником, рабочей тетрадью и дидактическими материалами;

 составлять конспект параграфа; разрабатывать план-конспект темы, используя различные источники информации;

 пользоваться поисковыми системами Интернета;

представлять изученный материал, используя возможности компьютерных технологий.

3. Тип урока: изучения и первичного закрепления новых знаний.
4. Формы работы учащихся: фронтальный с элементами самостоятельной деятельности; групповая, индивидуальная.
5.  Необходимое техническое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран. телевизор,DVD.

Дидактические средства: учебник, карточки-задания, распечатка схем, таблица,  презентация, видиокассета.

  6. Структура и ход  урока:

I. Орг. момент. Актуализация знаний (по материалу 9 класса) (4 мин.)

1. Установите соответствие между особенностями обмена веществ и организмами, для которых эти особенности характерны.

2.  Вспомните процесс хемосинтеза(3 мин.)

Учащиеся:        Хемосинтез осуществляют бактерии, которые используют в качестве источника углерода СО2, а Е получают за счет Е окислительно-восстановительных реакций. Хемосинтез открыл С.Н. Виноградский в 1889–1890 гг.

Хемосинтез осуществляют:

1. Бесцветные серобактерии. Обитают в водоемах, содержащих сероводород.

2H2S + O2→2H2O +2S+E

2S + 3O2+ 2H2O →2H2SO4+ E

2. Нитрифицирующие бактерии. Осуществляют круговорот азота в природе, нитрификацию почв.

2NH3+ 3O2→ 2HNO2 + 2H2O +E                            Nitrosomonas

2 HNO2+ O2 → 2HNO3 +E                                       Nitrobacter

3. Железобактерии. Образуют руды железа (также образуются и руды марганца).

4FeCO3 + O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3 + 4CO2 +E

4. Водородные бактерии окисляют водород, образующийся при анаэробном разложении органических остатков

2H2+ O2 → 2H2O + E                                          Pseudomonas

II. Изучение нового материала (19 мин.).

1. Основные вопросы теории

Фотосинтез

Фотосинтез – процесс преобразования Е солнечного света в Е химических связей органических веществ клетками зеленых растений, некоторых бактерий, содержащих пигменты.

Фотосинтетическими пигментами являются:

1. Хлорофилл (а-d) – зеленый, поглощает красную и сине-фиолетовую часть спектра.
2. Бактериохлорофилл (а-е)  – бледно-синий.
3. Каротиноиды: каротин – оранжевый, ксантофилл – желтый; поглощают сине-фиолетовую часть спектра.
4. Фикобилины: фикоциан – сине-фиолетовый, фикоэритрин – фиолетово-красный; поглощают зеленую часть спектра.

Фотосинтез – создание на свету из СО2 и Н2О органических веществ с помощью хлорофилла, при этом в атмосферу выделяется О2

(Видеофрагмент «Строение хлоропласта».)

Световая фаза

нециклический путь ē (нециклическое фотофосфорилирование).

циклический путь ē (циклическое фотофосфорилирование).

Кванты света (hν) поглощаются фотосистемой I, возбужденные светом ē выбрасываются из реакционного центра Р700 и по цепи переносчиков ē (Р430, ферредоксин, редуктаза ферредоксина) переносятся на НАДФ+, восстанавливая в НАДФН.

Возникшая при этом в реакционном центре Р700 «дырка» заполняется ē, который возбуждается светом в фотосистеме II, в ее реакционном центре Р680. Этот ē перемещается по цепи переносчиков (Z, пластохинон, цитохромы, пластоцианин) и заполняет «дырку» в фотосистеме I. По пути «вниз» этот богатый Е ē расходует ее на синтез АТФ из АДФ и Ф (фотофосфорилирование).

«Дырка», возникшая в фотосистеме II, заполняется ē, которые образуются в результате фотолиза воды

           hν        

2Н2О → 4Н++4ē + О2↑

Таким образом, энергия света обеспечивает:

1. Синтез АТФ.

2. Восстановление НАДФ + в НАДФН.

3. Фотолиз воды, который поставляет ē для фотосистем I и II.

4. Фотолиз воды ведет к образованию О2, который при фотосинтезе не используется.

В данном случае рассматривается нециклическое фотофосфорилирование.

Темновая фаза

В строму хлоропласта поступают из световой фазы НАДФН, АТФ и из атмосферы СО2, протекает цикл Кальвина, в результате синтезируется глюкоза:

1. Карбоксилирование – присоединение СО2 к 5С РиБФ с образованием ФГК.

2. Восстановление ФГК до ТФ с использованием НАДФН и АТФ. Из 2 ТФ образуется конечный продукт – глюкоза.

3. Регенерация акцептора для СО2 – РиБФ.

Фотосинтез у прокариот

Особенностями бактериального фотосинтеза являются:

1. Не выделяется О2, нет фотолиза воды.
2. Донор Н – Н2, Н2S, органические соединения.
3. Нет фотосистемы II, только фотосистема I.
4. Главный пигмент – бактериохлорофилл.

Фотосинтезирующими бактериями являются:

• зеленые серобактерии, пурпурные серобактерии (донор Н и ē – Н2S);
• пурпурные несерные бактерии (донор Н – органические соединения).

У сине-зеленых водорослей фотосинтез протекает, как у эукариот, только у них (сине-зеленых водорослей) нет хлоропластов, поэтому он происходит на фотосинтетических мембранах по всей цитоплазме. ( со слайдов составляется конспект, проговаривается).

III. Закрепление пройденного материала.

1. Тесты с выбором одного правильного ответа (4 мин.)

1. Какой из перечисленных ниже процессов характерен для всех живых организмов?

а) хемосинтез;

б) фотосинтез;

в) обмен веществ и энергии;

г) спиртовое брожение.

2. Метаболизм в клетке состоит из процессов:

а) возбуждения и торможения;

б) пластического и энергетического обмена;

в) роста и развития;

г) транспорта гормонов и витаминов.

3. В обеспечении организма строительным материалом состоит значение:

а) энергетического обмена;

б) пластического обмена;

в) световой фазы фотосинтеза;

г) окисления органических веществ.

4. При нарушении пластического обмена прекращается снабжение клетки:

а) белками;

б) молекулами АТФ;

в) энергией;

г) кислородом.

5. Реакции окисления органических веществ в клетке, сопровождаемые синтезом молекул АТФ, за счет освобождаемой энергии называют:

а) энергетическим обменом;

б) пластическим обменом;

в) фотосинтезом;

г) хемосинтезом.

6. Кроме растений, к автотрофным организмам относят:

а) грибы-сапротрофы;

б) бактерии гниения;

в) хемосинтезирующие бактерии;

г) шляпочные грибы.

7. Животные не создают органические вещества из неорганических, поэтому их относят к:

а) автотрофам;

б) гетеротрофам;

в) прокариотам;

г) хемотрофам.

8. Растения, в отличие от животных, в процессе питания не используют:

а) энергию солнечного света;

б) готовые органические вещества;

в) углекислый газ и воду;

г) минеральные соли.

9. Хемосинтезирующие бактерии в экосистеме:

а) потребляют готовые органические вещества;

б) разлагают органические вещества до минеральных;

в) разлагают минеральные вещества;

г) создают органические вещества из неорганических.

10. К какой группе по способу питания относят бактерию дизентерийную палочку?

а) сапротрофы;

б) паразиты;

в) симбионты;

г) автотрофы.

11. Исходным материалом для фотосинтеза служат:

а) кислород и углекислый газ;

б) вода и кислород;

в) углекислый газ и вода;

г) углеводы.

      Ответ: 1-в, 2-б, 3-б, 4-а, 5-а, 6-в, 7-б, 8-б, 9-г, 10-б,11-в.    

2.Составьте  синквейны(4 мин.) (сначала индивидуально, в группе 2 человека, в группе 4 человека)  

Пример:

1. фотосинтез (название)
2. глобальный, необходимый (2 прилагательных)
3. протекает, накапливает,  обладает (3 глагола)
4. образование органических веществ в хлоропластах листьев из неорганических веществ на свету (фраза или определение)
5. процесс (существительное).

Лучший синквейн четверка зачитывает.

IV. Задание на дом (2 мин.): п. 17, по желанию: создайте свою презентацию, нарисуйте рисунок, напишите стихотворение и т.д.

   V. Рефлексия урока. Подведение итогов урока(3 мин.). Спасибо за работу!

Используемая литература:

1. Биология. Общая биология. 10 кл. В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова. - М.: Дрофа, 2014.
2. Биология.Общая биология.10-11 классы:учеб. для общеобразоват. учреждений: профил. уровень:в 2 ч., /под ред. В.К. Шумного и Г.М. Дымшица; Рос. акад.наук, Рос. акад. образования, изд-во «Просвещение».-М.: Просвещение, 2008.
3. Биология: пособие для поступающих в вузы /Под ред.чл.-корр. РАО Н.В. Чебышева.-М., 1999.

4. Биология. Интерактивные дидактические материалы. 6-11 классы. Методическое пособие с электронным интерактивным приложением /О.Л. Ващенко. -2-е изд., стереотип. – М.: Планета, 2014.

      4.Богданова Т.Л., Солодова Е.А. Биология: справочник для старшеклассников и поступающих в вузы. –М.: АСТ_ПРЕСС ШКОЛА, 2006.

    5.Грин Н., Стаут., Тейлор Д. Биология. 2 том.-М.: Мир,1990.

      6. Кулев А.В.Общая биология. 11 класс: Метод. пособие._СПб.: «Паритет», 2001.

       7.Пикеринг В.Р. Биология: Школьный курс в 120 таблицах. /Пер. с англ – М.: «АСТ_ПРЕСС», 1997.

      8. Самое полное издание типовых вариантов реальных заданий ЕГЭ:2010: Биология /Авт.-сост. Е.А.Никишова, С.П.Шаталова.-М.: АСТ: Астрель, 2010.