Конспект урока по биологии : АТФ и другие органические вещества клетки»
Конспект урока по биологии в 10 классе
Тема урока: «АТФ и др. орг. соединения клетки»
Цель урока: изучить строение АТФ .
1. Обучающие:
- познакомить учащихся со строением и функциями молекулы АТФ;
- познакомить с другими органическими соединениями клетки.
- научить школьников расписывать гидролиз перехода АТФ в АДФ, АДФ в АМФ;
2. Развивающие:
- сформировать у учащихся личностную мотивацию, познавательный интерес к данной теме;
- расширить знания о энергии химических связей и витаминах
- развить интеллектуальные и творческие способности учащихся, диалектическое мышление;
- углубить знания о взаимосвязи строения атома и структурой ПСХЭ;
- отработать навыки образования АМФ из АТФ и наоборот.
3. Воспитательная:
- продолжить развивать познавательный интерес строения элементов молекулярного уровня любой клетки биологического объекта.
- сформировать толерантное отношение к своему здоровью, зная какую роль играют витамины в организме человека.
Оборудование: таблица, учебник, мультимедийный проектор.
Тип урока: комбинированный
Структура урока:
- Опрос д/з;
- Изучение новой темы;
- Закрепление новой темы;
- Домашнее задание;
План урока:
- Строение молекулы АТФ, функция;
- Витамины: классификация, роль в организме человека.
I. Организационный момент.
II. Проверка знаний
- Строение ДНК и РНК (устно)- фронтальный опрос.
- Построение второй цепочки ДНК и и-РНК (3-4 чел.)
- Биологический диктант (6-7) 1 вар. нечетные номера, 2 вар.-четные
1) Какой из нуклеотидов не входит в состав ДНК?
2) Если нуклеотидный состав ДНК –АТТ-ГЦГ-ТАТ-, то каким должен быть нукеотидный состав и-РНК?
3) Укажите состав нуклеотида ДНК?
4) Какую функцию выполняет и-РНК?
5) Что является мономерами ДНК и РНК?
6) Назовите основные отличия и-РНК от ДНК.
7) Прочная ковалентная связь в молекуле ДНК возникает между: …
8) Какой из видов молекул РНК имеет самые длинные цепочки?
9) Какой вид РНК вступает в реакцию с аминокислотами?
10) Какие нуклеотиды входят в состав РНК?
3) Остаток фосфорной кислоты, дезоксирибоза, аденин
4) Снятие и перенос информации с ДНК
6) Одноцепочная, содержит рибозу, передает информацию
7) Остаток фосфорной кислоты и сахарами соседних нуклеотидов
10) Аденин, урацил, гуанин, цитозин.
(ноль ошибок – «5», 1 ош – «4», 2 ош. – «3»)
III. Изучение нового материала
Какие виды энергии вам известны? (Кинетическая, потенциальная.)
Эти виды энергии вы изучали на уроках физики. В биологии тоже есть свой вид энергии — энергия химических связей. Предположим, вы выпили чай с сахаром. Пища поступила в желудок, там разжижается и направляется в тонкий кишечник, где идет её расщепление: крупные молекулы до мелких. Т.е. сахар-это углевод дисахарид, который расщепляется до глюкозы. Она расщепляется и служит источником энергии, т.е.50%энергии рассеивается в виде теплоты для поддержания постоянной t тела, и 50% энергии, которая превращается в энергию АТФ, она хранится для нужд клетки.
Итак, цель урока — изучить строение молекулы АТФ.
- Строение АТФ и ее роль в клетке (Объяснение учителя с использованием таблиц и рисунков учебника.)
АТФ был открыт в 1929 г. Карлом Ломанном, а в 1941 году Фриц Липман показал, что АТФ является основным переносчиком энергии в клетке. АТФ содержится в цитоплазме, митохондриях, ядре.
АТФ — аденозинтрифосфат — нуклеотид, состоящий из азотистого основания аденина, углевода рибозы и 3-х остатков Н3РО4, соединенных поочередно.
Это неустойчивая структура. Если отделить 1 остаток НЗР04, то АТФ перейдет в АДФ:
АТФ+Н2О =АДФ+Н3РО4+Е, Е=40кДж
АДФ + Н2О = АМФ+Н3РО4+Е, Е=40кДж
Остатки фосфорных кислот соединены значком , это макроэргическая связь:
При её разрыве выделяется 40кДж энергии. Ребята, записываем превращение АДФ из АТФ:
Итак, что вы можете сказать о строении АТФ и ее функциях?
- Витамины и другие органические соединения клетки.
Кроме изученных органических соединений (белки, жиры, углеводы) есть органические соединения- витамины. Вы едите овощи, фрукты, мясо? (Да, конечно!)
Все эти продукты содержат большое количество витаминов. Для нормального функционирования нашего организма витаминов, поступающих с пищей, нужно небольшое количество. Но не всегда тот объём продуктов, который мы употребляем, способен восполнить наш организм витаминами. Одни витамины организм может синтезировать сам, другие же поступают только с пищей (н., витамин К, С).
Витамины – группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы.
Все витамины принято обозначать буквами латинского алфавита-А, В, D, F.
По растворимости в воде и в жирах витамины делят на:
Витамины участвуют во множестве биохимических реакций, выполняя каталитическую функцию в составе активных центров большого количества разнообразных ферментов.
Витаминам отводится важнейшая роль в обмене веществ. Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организм наступают характерные и опасные патологические изменения.
Большинство витаминов не синтезируются в организме человека, поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок.
С нарушением поступления витаминов в организм связаны два принципиальных патологических состояния:
Гиповитаминоз – недостаток витамина.
Гипервитаминоз – избыток витамина.
Авитаминоз – полное отсутствие витамина.
IV. Закрепление материала
Обсуждение вопросов в ходе фронтальной беседы:
- Как устроена молекула АТФ?
- Какое значение играет АТФ в организме?
- Как образуется АТФ?
- Почему связи между остатками фосфорной кислоты называются макроэргическими?
- Что нового вы узнали о витаминах?
- Зачем нужны витамины в организме?
V. Задание на дом
Изучить § 1.7 «АТФ и другие органические соединения клетки», ответить на вопросы в конце параграфа, конспект выучить
Источник
Атф витамины биология 10 класс
Что это?
Понять, что такое АТФ, поможет химия. Химическая формула молекулы АТФ – C10H16N5O13P3. Запомнить полное название несложно, если разбить его на составные части. Аденозинтрифосфат или аденозинтрифосфорная кислота – нуклеотид, состоящий из трёх частей:
- аденина– пуринового азотистого основания;
- рибозы– моносахарида, относящегося к пентозам;
- трёх остатков фосфорной кислоты.
Рис. 1. Строение молекулы АТФ.
Более подробная расшифровка АТФ представлена в таблице.
Составные части
Формула
Описание
Производное пурина, входит в состав жизненно важных нуклеотидов. Не растворим в воде
Пятиуглеродный сахар, входящий в состав нуклеотидов, в том числе РНК
Неорганическая кислота, растворимая в воде
АТФ впервые обнаружили гарвардские биохимики Суббарао, Ломан, Фиске в 1929 году. В 1941 году немецкий биохимик Фриц Липман установил, что АТФ является источником энергии живого организма.
Образование энергии
Фосфатные группы соединены между собой высокоэргическими связями, которые легко разрушаются. При гидролизе (взаимодействии с водой) связи между двумя последними фосфатными группами распадаются, высвобождая большое количество энергии (от 40 до 60 кДж/моль), а АТФ превращается в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту).
Условно химическая реакция выглядит следующим образом:
АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4 + энергия
Рис. 2. Гидролиз АТФ.
Часть высвободившейся энергии участвует в анаболизме (ассимиляции, пластическом обмене), часть – рассеивается в виде тепла и используется для поддержания температуры тела. При дальнейшем гидролизе АДФ отщепляется ещё одна фосфатная группа с высвобождением энергии и образованием АМФ (аденозинмонофосфата). АМФ гидролизу не подвергается.
Синтез АТФ
АТФ располагается в цитоплазме, ядре, хлоропластах, в митохондриях. Синтез АТФ в животной клетке происходит в митохондриях, а в растительной – в митохондриях и хлоропластах.
АТФ образуется из АДФ и фосфата с затратой энергии. Такой процесс называется фосфорилированием:
АДФ + Н3РО4 + энергия → АТФ + Н2О
Рис. 3. Образование АТФ из АДФ.
В растительных клетках фосфорилирование происходит при фотосинтезе и называется фотофосфорилированием. У животных процесс протекает при дыхании и называется окислительным фосфорилированием.
В животных клетках синтез АТФ происходит в процессе катаболизма (диссимиляции, энергетического обмена) при расщеплении белков, жиров, углеводов.
Функции
Из определения АТФ понятно, что эта молекула способна давать энергию. Помимо энергетической аденозинтрифосфорная кислота выполняет другие функции:
- является материалом для синтеза нуклеиновых кислот;
- участвует в регуляции биохимическим процессов, присоединяясь к к регулятивным центрам ферментов, усиливает или подавляет их активность;
- является медиатором – передаёт сигнал синапсам (местам контакта двух клеточных мембран).
Что мы узнали?
Из урока биологии 10 класса узнали о строении и функциях АТФ – аденозинтрифосфорной кислоты. АТФ состоит из аденина, рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты. При гидролизе связи между остатками фосфорной кислоты разрушаются, что высвобождает энергию, необходимую для жизнедеятельности организмов.
Источник
Презентация по биологии на тему «АТФ. Витамины»
Описание презентации по отдельным слайдам:
АТФ. Витамины Общая биология, 9 класс Орлова Ю.Ю. Урок № 10
АТФ АТФ (аденозинтрифосфат) – нуклеотид. Содержится в цитоплазме, митохондриях, пластидах и ядрах. 40 кДж/моль энергии
АДФ АДФ – аденозиндифосфат.
АМФ АМФ – аденозинмонофосфат.
Витамины Витамины – сложные биоорганические соединения, необходимые в малых количествах для нормальной жизнедеятельности организмов. Поступают с пищей или синтезируются самим организмом.
Витамин А (ретинол) Продукты: рыбий жир, яйца, сливочное масло, сыр, морковь, зеленый лук, рябина, облепиха, щавель. Значение: куриная слепота, нарушение роста, сухость, шелушение кожи.
Витамин В1 (тиамин) Продукты: мука, дрожжи, яйца, бобовые и злаковые культуры. Значение: болезнь бери-бери, нарушение функций нервной системы, усиление возбудимости, нарушение обмена веществ.
Витамин В2 (рибофлавин) Продукты: дрожжи, молоко, яйца, говядина. Значение: нарушение белкового и жирового обмена, заболевание кожи, нарушение зрения.
Витамин В12 (цианокобаламин) Продукты: печень, почки, рыба. Значение: малокровие (снижение концентрации гемоглобина в крови).
Витамин С (аскорбиновая кислота) Продукты: черная смородина, шиповник, цитрусовые, зеленый лук, икра. Значение: иммунитет, цинга.
Витамин D (кальциферол) Продукты: рыбий жир, печень, масло, яйца. Значение: рахит, размягчение костей.
Витамин К Продукты: мясо, рыба, молоко. Значение: свертывание крови.
Витамин Е (токоферол) Продукты: растительное масло, горох, кукуруза. Значение: укрепление мышц и функции половых желез.
Домашнее задание § 1.7.
Номер материала: ДВ-168466
- Свидетельство каждому участнику
- Скидка на курсы для всех участников
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Источник
АТФ и другие органические соединения клетки
Урок 13. Общая биология 10 класс (ФГОС)
Конспект урока «АТФ и другие органические соединения клетки»
Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК — это полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.
Нуклеотиды образованы остатком пятиуглеродного сахара — дезоксирибозы (у ДНК) и рибозы у (РНК), остатком фосфорной кислоты и остатком одного из азотистых оснований.
Азотистое основание связывается с углеводом, так образуется нуклеозид. Схематически образование нуклеозида можно изобразить так.
В состав нуклеиновых кислот входят 8 нуклеозидов, 4 — в состав РНК и 4 — в состав ДНК. Нуклеозид, связанный с остатком фосфорной кислоты, называется нуклеотидом.
При этом остаток фосфорной кислоты может быть связан с третьим или пятым атомом углерода.
Сокращённо аденозин-5-монофосфат обозначается как АМФ. В его состав входит рибоза.
К нуклеозидмонофосфатам (НМФ) могут присоединиться ещё 1 или 2 остатка фосфорной кислоты.
При этом образуются нуклеозиддифосфаты или нуклеозидтрифосфаты.
Таким образом, нуклеотиды являются структурной основой для целого ряда важных для жизнедеятельности органических веществ. Например, макроэргических соединений (высокоэнергетических соединений). К таким соединениям и относится АТФ (аденозинтрифосфат).
Строение и функции АТФ
Эта молекула является универсальным источником энергии для многих биохимических процессов, протекающих в живых системах.
Химически АТФ представляет собой трифосфорный эфир аденозина, который является производным аденина и рибозы.
Пуриновое азотистое основание — аденин — соединяется β-N-гликозидной (бета эн гликозидной) связью с первым углеродом рибозы.
К пятому углероду рибозы последовательно присоединяются три молекулы фосфорной кислоты.
АТФ, как мы уже сказали относится к так называемым макроэргическим соединениям, то есть к химическим соединениям, содержащим связи, при гидролизе (разрыве) которых происходит освобождение значительного количества энергии.
При разрыве одной макроэргической связи, который сопровождается с отщеплением фосфорной кислоты, выделяется приблизительно 40 кДж энергии.
Высвобожденная энергия используется в разнообразных процессах, протекающих с затратой энергии, например при делении клетки.
У животных большое количество АТФ синтезируется на кристах митохондрий (а конкретнее — на дыхательной цепи) в процессе клеточного дыхания.
У растений АТФ образуется при дыхании и фотосинтезе за счёт энергии света.
Главная роль аденозинтрифосфорной кислоты в организме связана с обеспечением энергией многочисленных биохимических реакций.
Вместе с другими нуклеозидтрифосфатами АТФ является исходным продуктом при синтезе нуклеиновых кислот.
Присоединяясь к регуляторным центрам ферментов, АТФ усиливает или подавляет их активность.
Известна роль АТФ в качестве медиатора в синапсах.
К органическим веществам также относятся витамины.
Витамины — это биологически активные органические соединения различной химической природы. Они синтезируются как самим организмом, так и поступают из вне с пищей.
Многие витамины являются незаменимыми пищевыми веществами, так как большинство из них не образуется в организме человека. Они синтезируются растениями и животными, которые служат человеку пищей.
Витамины часто входят в состав многих ферментов, в результате становясь их коферментами.
Мы знаем, что ферменты ускоряют химические реакции в организме. Если кофермент не присоединится к ферменту, то работа его прекращается. В следствие этого нарушается обмен веществ, а затем развиваются болезни.
Действие витаминов специфично, нельзя, например, вместо недостающего витамина употреблять другой.
Витамины условно обозначаются большими буквами латинского алфавита: A, B, C, D, E, H, K и т. д. В настоящее время известно около пятидесяти витаминов.
Классифицируют их на водорастворимые и жирорастворимые.
К водорастворимым витаминам относят:
Витамин РР (никотиновая кислота);
Витамин С (аскорбиновая кислота).
К жирорастворимым витаминам относят:
Витамин D (холекальциферол);
Витамин B1 (Бэ-1) (тиамин). Структура витамина включает пиримидиновое и тиазоловое кольца, соединённые метановым мостиком.
Витамин B1 содержится в продуктах растительного происхождения (оболочке семян хлебных злаков и риса, горохе, фасоли, сое и др.).
Суточная потребность взрослого человека в среднем составляет 2-3 мг этого витамина.
Тиамин входит в состав некоторых ферментов и ферментных комплексов.
Недостаточность витамина В1 приводит к дегенеративному изменению нервов, нарушению сердечной деятельности, нарушению секреторной и моторной функций желудочно-кишечного тракта.
Витамин В2 (рибофлавин)
Он находится в таких продуктах, как печень, яйца, молоко, дрожжи. Также содержится в шпинате, пшенице и ржи.
Суточная потребность в витамине В2 взрослого человека составляет 1,8-2,6 мг.
После всасывания рибофлавина в слизистой оболочке кишечника происходит образование коферментов, к которые входят в состав определённых ферментов, принимающих участие в окислительно-восстановительных реакциях.
Недостаточность рибофлавина приводит к остановке роста у молодых организмов, развитию воспалительных процессов на слизистой оболочке ротовой полости, а также дерматитов носогубной складки, воспалению глаз (конъюнктивита, катаракты), развитию общей мышечной слабости и слабости сердечной мышцы.
Витамин РР (никотиновая кислота)
Никотиновая кислота широко распространена в растительных продуктах, высоко её содержание в рисовых и пшеничных отрубях, дрожжах, много витамина в печени крупного рогатого скота и свиней.
Суточная потребность этого витамина для взрослых составляет 15-25 мг, для детей — 15 мг.
Никотиновая кислота в организме входит в состав NAD, который является коферментом.
Недостаточность витамина РР приводит к заболеванию «пеллагра».
Пеллагра проявляется в виде дерматита на участках кожи, расстройств желудочно-кишечного тракта (диарея) и воспалительных поражений слизистых оболочек рта и языка.
Витамин С (аскорбиновая кислота)
Аскорбиновая кислота существует в двух формах: восстановленной и окисленной.
Источники витамина С — это свежие фрукты, овощи, зелень.
Суточная потребность человека в витамине С самая большая по сравнению с потребностью в других витаминах, она составляет 50-75 мг.
Аскорбиновая кислота: участвует во многих реакциях гидроксилирования; восстанавливает в кишечнике Fe3+ (железо три с плюсом) способствуя его всасыванию. Являясь природным антиоксидантом, аскорбиновая, кислота нейтрализует свободные радикалы.
Аскорбиновая кислота также регулирует свёртываемость крови, нормализует проницаемость капилляров, необходима для кроветворения, оказывает противовоспалительное и потивоаллергическое действие.
Недостаточность аскорбиновой кислоты приводит к заболеванию, называемому цингой, при котором нарушается образование коллагена в соединительной ткани.
Вследствие этого наблюдают разрыхление дёсен, расшатывание зубов, нарушение целостности капилляров (сопровождающееся подкожными кровоизлияниями).
Витамин А это циклический, ненасыщенный, одноатомный спирт.
Ретинол содержится в продуктах животного происхождения — печени крупного рогатого скота и свиней, яичном желтке, молочных продуктах; особенно богат этим витамином рыбий жир.
В растительных продуктах (моркови, томатах, перце и др.) содержатся каротиноиды, являющиеся провитаминами А.
В слизистой оболочке кишечника и клетках печени содержится специфический фермент каротиндиоксигеназа, превращающий каротиноиды в активную форму витамина А.
Суточная потребность витамина А взрослого человека составляет от 1 до 2,5 мг витамина или от 2 до 5 мг каротинов.
Различные формы витамина А участвуют в следующих процессах:
1. Регулируют нормальный рост и дифференцировку клеток развивающегося организма (эмбриона, молодого организма);
2. Регулируют деление и дифференцировку быстро делящихся тканей — хряща и костной ткани, эпителия кожи и слизистых;
3. Участвуют в фотохимическом акте зрения.
Биохимическая основа действия витамина А чаще всего связана с влиянием на проницаемость мембран.
Наиболее ранний и характерный признак недостаточности витамина А у людей — это нарушение сумеречного зрения (гемералопия, или куриная слепота).
Витамин D3 образуется в коже человека под действием ультрафиолетовых лучей.
Наибольшее количество витамина D3 содержится в продуктах животного происхождения: сливочном масле, желтке яиц и рыбьем жире.
Суточная потребность для детей составляет 12-25 мкг (микрограмм), для взрослого человека потребность значительно меньше.
Основная функция витамина D3 — это обеспечение нормального роста и развития костей, предупреждение рахита и остеопороза, регуляция минерального обмена и отложения кальция в костной ткани и дентине.
При недостатке витамина D3 у детей развивается заболевание рахит, характеризуемое нарушением кальцификации растущих костей. При этом наблюдается деформация скелета с характерными изменениями костей.
Витамин Е (токоферол)
Токоферол представляет собой маслянистую жидкость, хорошо растворимую в органических растворителях.
Витамин Е содержится в растительных маслах, салате, капусте, семенах злаков, сливочном масле, яичном желтке.
Суточная потребность взрослого человека в витамине составляет примерно 5 мг.
Витамин Е улучшает циркуляцию крови, необходим для регенерации тканей, обеспечивает нормальную свёртываемость крови и заживление, снижает кровяное давление, способствует предупреждению катаракт, поддерживает здоровье нервов и мускулов, укрепляет стенки капилляров; предотвращает анемию. Так же токоферол повышает биологическую активность витамина А.
Дефицит витамина Е проявляется мышечной и скелетной дистрофией. При этом мышечные волокна подвергаются распаду. Так же дефицит этого витамина проявляется развитием анемии — сокращением длительности жизни красных кровяных клеток (эритроцитов). Также могут страдать сердечная мышца и репродуктивные функции организма.
Витамин К существует в нескольких формах в растениях как филлохинон (К1), а в клетках кишечной флоры — как менахинон (К2).
Витамин К содержится в капусте, шпинате, киви, а также в печени крупного рогатого скота и свиней.
Суточная потребность в витамине взрослого составляет 1-2 мг.
Витамин К играет важную роль в формировании и восстановлении костей, обеспечивает синтез остеокальцина — белка костной такни, на котором кристаллизуется кальций. Он способствует предупреждению остеопороза, участвует в регуляции окислительно-восстановительных процессов в организме, а также в процессе свёртывания крови.
Водорастворимые витамины при их избыточном поступлении в организм, будучи хорошо растворимыми в воде, быстро выводятся из организма.
Жирорастворимые витамины хорошо растворимы в жирах и легко накапливаются в организме при их избыточном поступлении с пищей. Их накопление в организме может вызвать расстройство обмена веществ, называемое гипервитаминозом, и даже гибель организма.
Источник