Метаболизм – основа существования живых организмов

Метаболизм – основа существования живых организмов МОУ средняя общеобразовательная школа №5 г.Искитим Искитим 2007 г. Автор: учитель биологии Иванова Е.Э.

* Цели урока: Формирование общих представлений о клеточном метаболизме и его биологическом значении. Развитие навыков самостоятельной работы с различными источниками информации. Задачи урока: Изучить, что такое метаболизм и выяснить является ли он жизненно важным процессом . Сравнить анаболизм и катаболизм. Определить биологическое значение метаболизма.

* Основополагающий вопрос: Почему обмен веществ (метаболизм) считают необходимым и достаточным условием и признаком жизни?

* Основные термины и понятия: Обмен веществ. Метаболизм. Анаболизм, ассимиляция. Биосинтез. Катаболизм, диссимиляция.

* «ОБМЕН ВЕЩЕСТВ или метаболизм - совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии в организмах, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь с окружающей средой и адаптацию к изменениям внешних условий». «Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия». Что такое метаболизм?

* Сущность метаболизма: Сущность метаболизма заключается в преобразовании веществ и энергии. Основу метаболизма составляют взаимосвязанные процессы анаболизма и катаболизма, направленные на непрерывное обновление живого материала и обеспечение его необходимой энергией. Метаболизм Анаболизм Катаболизм

* Что такое анаболизм? АНАБОЛИЗМ (от греч. anabole — подъем) или ассимиляция –совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей, заключается в синтезе сложных молекул из более простых с накоплением энергии. Наиболее важный процесс анаболизма, имеющий планетарное значение, — фотосинтез. Биосинтез – реакции образования органических веществ в живой клетке. Совокупность реакций биосинтеза называется пластическим обменом. «Пластикос» по гречески означает скульптурный. Так же как скульптор из глины создает изваяние, так и клетка строит свое тело из веществ, полученных в процессе биосинтеза.

* Что такое катаболизм? КАТАБОЛИЗМ (от греч. katabole — разрушение) или диссимиляция – совокупность протекающих в живом организме ферментативных реакций расщепления сложных органических веществ (в т. ч. пищевых). В процессе катаболизма происходит освобождение энергии, заключенной в химических связях крупных органических молекул, и запасание ее в форме богатых энергией фосфатных связей аденозинтрифосфата (АТФ). Катаболические процессы — дыхание, гликолиз, брожение. Основные конечные продукты катаболизма — вода, углекислый газ, аммиак, мочевина, молочная кислота. Совокупность реакций расщепления называется энергетическим обменом клетки.

* Самостоятельная работа. Сравнение анаболизма и катаболизма ПРИЗНАКИ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ АНАБОЛИЗМ КАТАБОЛИЗМ ЗАДАЧА ПРОЦЕССА ХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ЭНЕРГИЯ АТФ

* Сравним анаболизм и катаболизм ПРИЗНАКИ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ АНАБОЛИЗМ КАТАБОЛИЗМ ЗАДАЧА ПРОЦЕССА Обеспечение клетки строительным материалом и энергоносителями Обеспечение клетки энергией ХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ Из простых синтезируются более сложные Сложные распадаются до простых ЭНЕРГИЯ затрачивается Освобождается АТФ Расходуется Образуется, накапливается

* Выводы: Анаболические и катаболические процессы осуществляются путем последовательных химических реакций с участием ферментов. Анаболизм и катаболизм – противоположные процессы. Анаболизм и катаболизм – взаимосвязанные процессы. Связь эта состоит в том, что с одной стороны, реакции биосинтеза нуждаются в затрате энергии, которая черпается из реакций расщепления. С другой стороны, для осуществления реакций энергетического обмена необходим постоянный биосинтез ферментов и веществ-энергоносителей. Совокупность пластического и энергетического обменов, взаимосвязанных между собой и окружающей средой, называют обменом веществ. Обмен веществ или метаболизм – важнейшее условие и необходимый признак жизни. С прекращением обмена веществ прекращается и сама жизнь!

* Функции обмена веществ: Наиважнейшей функцией процесса обмена веществ является поддержание постоянства внутренней среды клеток и организма (гомеостаз) в непрерывно меняющихся условиях существования. Обеспечение развития, жизнедеятельности и самовоспроизведения организмов, их связь с окружающей средой и адаптации к изменениям внешних условий.

* Особенности обмена веществ у различных организмов Для каждого живого организма характерен особый, генетически закрепленный тип обмена веществ, зависящий от условий ёго существования и от отношения площади поверхности тела к его массе. Это отношение тем больше, чем меньше животное. Следовательно, у крупных животных интенсивность обмена веществ ниже, чем у мелких. Интенсивность обмена веществ у человека условно принята за единицу.

* Различие в интенсивности обмена веществ у разных организмов. Слон – 0,33 Лошадь – 0,52 Овца – 1,05 Собака – 1,57 Землеройка – 35,24 Если землеройка будет без пищи 7 – 9 часов, она погибнет!

* Биологическое обеспечение обмена веществ: Для каждого вида организмов характерен особый, генетически закрепленный тип обмена веществ, зависящий от условий его существования. Интенсивность и направленность обмена веществ в клетке обеспечивается путем сложной регуляции синтеза и активности ферментов, а также в результате изменения проницаемости биологических мембран. В организме человека и животных имеет место гормональная регуляция обмена веществ, координируемая центральной нервной системой. Любое заболевание сопровождается нарушениями обмена веществ; генетически обусловленные нарушения обмена веществ служат причиной многих наследственных болезней.

* Выводы по уроку: Метаболизм - совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии в организмах, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь с окружающей средой и адаптацию к изменениям внешних условий. Метаболизм складывается из двух противоположных и взаимосвязанных процессов – анаболизма и катаболизма. Так как анаболизм и катаболизм являются противоположными и одновременно взаимосвязанными процессами, то их совокупность, то есть метаболизм можно считать примером всеобщего закона единства и борьбы противоположностей. Метаболизм – важнейший биологический процесс и необходимый признак жизни.

* Самопроверка: Вопросы: Почему анаболизм называют пластическим обменом? Какие процессы могут быть примером анаболизма? Почему катаболизм называют энергетическим обменом? Какие процессы могут быть примером катаболизма? Что такое метаболизм? Тест Кроссворд

* Литература: Электронное издание: «Большая Российская энциклопедия Кирилла и Мефодия», 2002 г. Электронное издание: «Биоэнциклопедия», издатель: «Руссобит Паблишинг», 2003 г. Реймерс Н.Ф. «Популярный биологический словарь», М., «Наука», 1991 г. Е.Кнорре «Живое в прожекторах науки», М.,»Детская литература», 1986 г. «Справочник по биологии», Киев, 1985 г. Флинт Р. «Биология в цифрах». – М.: Мир, 1998 г.