KNOWLEDGE HYPERMARKET


Пластичний обмін. Біосинтез білків. Повні уроки
 
(3 промежуточные версии не показаны)
Строка 1: Строка 1:
'''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]&gt;&gt;[[Біологія|Біологія]]&gt;&gt;[[Біологія 10 клас. Повні уроки]]&gt;&gt;Біологія: Пластичний обмін. Біосинтез білків. Повні уроки<metakeywords>Біологія, клас, урок, на тему, Пластичний обмін. Біосинтез білків</metakeywords>'''  
'''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]&gt;&gt;[[Біологія|Біологія]]&gt;&gt;[[Біологія 10 клас. Повні уроки]]&gt;&gt;Біологія: Пластичний обмін. Біосинтез білків. Повні уроки<metakeywords>Біологія, клас, урок, на тему, Пластичний обмін. Біосинтез білків</metakeywords>'''  
-
----
+
== Тема уроку  ==
-
'''''Тема уроку: Пластичний обмін. Біосинтез білків.'''''  
+
*'''Пластичний обмін. Біосинтез білків'''
-
=== Мета уроку: ===
+
== Мета уроку ==
*познайомитися із пластичним обміном на прикладі біосинтезу білків.
*познайомитися із пластичним обміном на прикладі біосинтезу білків.
-
=== Задачі уроку: ===
+
== Задачі уроку ==
*вивчити пластичний обмін і процес біосинтезу білків.
*вивчити пластичний обмін і процес біосинтезу білків.
-
=== Хід уроку ===
+
== Хід уроку ==
-
В клітині виявлено приблизно тисяча ферментів. За допомогою такого потужного каталітичного апарату здійснюється складна і різноманітна хімічна діяльність. З величезного числа хімічних реакцій клітини виділяються два протилежні типи реакцій - синтез і розщеплення. <br>Взаємозв'язок пластичного і енергетичного обміну: пластичний обмін поставляє для енергетичного обміну органічні речовини і ферменти, а енергетичний обмін поставляє для пластичного - енергію, без якої не можуть йти реакції синтезу. Порушення одного з видів клітинного обміну веде до порушення усіх процесів життєдіяльності, до загибелі організму. Діти, давайте розглянемо наглядно цей зв`язок на малюнку1.<br>&nbsp;[[Image:bio10_26_1.jpg]]<br>''Мал. 1 Класифікація внутрішнього обміну і зв`язок обмінів''<br>Уся безліч обмінних процесів підрозділяється на два протилежні потоки біохімічних реакцій, які називаються енергетичний обмін і пластичний обмін. Пластичний і енергетичний обмін - це зв'язані (взаємозв'язані) процеси. Продукти реакцій пластичного обміну рано чи пізно вступають в реакції енергетичного обміну і навпаки. <br>Енергія, отримана в ході реакцій енергетичного обміну, використовується в реакціях пластичного обміну. Реакції метаболізму рано чи пізно завершуються перетворенням усієї початкової енергії н Енергетичний обмін (катаболізм, або дисиміляція) - це сукупність фізіолого-біохімічних процесів, в ході яких відбувається окислення складних органічних речовин. В результаті енергетичного обміну утворюються простіші органічні або неорганічні речовини, і виділяється високоорганізована енергія (наприклад, у виді АТФ).<br>Пластичний обмін (анаболізм, або асиміляція) - це сукупність фізіолого-біохімічних процесів, в ході яких з простих органічних і неорганічних речовин утворюються складніші речовини. Пластичний обмін протікає з витратою високоорганізованої енергії (наприклад, у виді АТФ), яка витрачається на відновлення початкових з'єднань вуглецю шляхом приєднання до них електронів і протонів<br>Для пластичного обміну потрібні первинні джерела вуглецю (початкова "цегла" для утворення органічних речовин) і первинні джерела високоорганізованої енергії та тепла.<br>Усі організми здатні синтезувати складні органічні речовини, використовуючи відносно прості органічні речовини з асиметричним атомом вуглецю. Організми, усі клітини яких потребують готових органічних речовин, називаються гетеротрофними (чи просто гетеротрофами). Проте існують організми, у яких хоч би частина клітин здатна асимілювати (тобто засвоювати) вуглекислий газ. Такі організми називаються автотрофними (чи просто автотрофами). До автотрофів часто відносять прокаріот, що асимілюючихть найпростіші органічні: метан, поліетилен, фенол. <br>Усі організми здатні отримувати високоорганізовану енергію шляхом катаболізму (тобто за рахунок окислення органічних речовин). Організми, у яких усі клітини отримують високоорганізовану енергію тільки таким шляхом, називаються органотрофними (чи просто органотрофами). Проте існують організми, у яких хоч би частина клітин здатна використати світлову енергію. Учні, давайте подивимося на малюнок 2. Який процес тут зображений?<br>&nbsp;[[Image:bio10_26_2.jpg]]<br>''Мал. 2 Процес синтезу зовнішніх речовин''<br>Такі організми називаються фототрофними (чи просто фототрофами). Крім того, багато прокаріотів здатні використати енергію окислення неорганічних речовин. Такі організми називаються литотрофними (чи просто литотрофами). Для органотрофів і літотрофів часто вживають загальну назву хемотрофи.<br><br>  
+
В клітині виявлено приблизно тисяча ферментів. За допомогою такого потужного каталітичного апарату здійснюється складна і різноманітна хімічна діяльність. З величезного числа хімічних реакцій клітини виділяються два протилежні типи реакцій - '''[[Конспект уроку на тему: Пластичний обмін. Біосинтез білків|синтез]]''' і розщеплення.<br>  
-
=== Біосинтез білків ===
+
=== Взаємозв'язок пластичного і енергетичного обміну  ===
-
Синтез речовин, що йде в клітині, називають біологічним синтезом або скорочено біосинтезом. Усі реакції біосинтезу йдуть з поглинанням енергії. <br>Сукупність реакцій біосинтезу називають пластичним обміном або асиміляцією. Сенс цього процесу полягає в тому, що що поступають в клітину із зовнішнього середовища харчові речовини, що різко відрізняються від речовини клітини, в результаті хімічних перетворень стають речовинами клітини. Друзі, зверніть увагу на наступне відео.&nbsp; ''Відео 1 «Біосинтез білка»''
+
'''[[Тема 26. Пластичний обмін. Біосинтез білків.|Пластичний обмін]]''' поставляє для енергетичного обміну органічні речовини і ферменти, а '''[[Енергетичний обмін та його етапи. Повні уроки|енергетичний обмін]]''' поставляє для пластичного - енергію, без якої не можуть йти реакції синтезу. Порушення одного з видів клітинного обміну веде до порушення усіх процесів життєдіяльності, до загибелі організму. Діти, давайте розглянемо наглядно цей зв`язок на малюнку 1.<br>&nbsp;[[Image:Bio10 26 1.jpg|480px|Класифікація внутрішнього обміну і зв`язок обмінів]]<br>
-
{{#ev:youtube|u5ktrUgH-T0}}
+
<br>''Мал. 1 Класифікація внутрішнього обміну і зв`язок обмінів''<br>
-
Реакції розщеплювання. Складні речовини розпадаються на простіші, високомолекулярні - на низькомолекулярні. Білки розпадаються на амінокислоти, крохмаль - на глюкозу. Ці речовини розщеплюються на ще більше низькомолекулярні з'єднання, і врешті-решт утворюється зовсім прості, бідні енергією речовини - СО2 і Н2О. Реакції розщеплювання у більшості випадків супроводжуються виділенням енергії. Біологічне значення цих реакцій полягає в забезпеченні клітини енергією. Будь-яка форма активності - рух, секреція, біосинтез та ін. - потребує витрати енергії.<br>Фотосинтез і біосинтез білків є нагальними прикладами пластичного обміну. Діти, давайте згадаємо процес фотосинтезу і подивимося малюнок 3.<br>&nbsp;[[Image:bio10_26_3.jpg]]<br>''Мал. 3 Схема фотосинтезу''<br>У біосинтезі білку дуже важливу роль відіграють ядро, рибосоми та ендоплазматична мережа. Друзі, давайте уважно розглянемо відео про значення нуклеїнових кислот в біосинтезі білка.  
+
 
 +
<br>Уся безліч обмінних процесів підрозділяється на два протилежні потоки біохімічних реакцій, які називаються енергетичний обмін і пластичний обмін. Пластичний і '''[[Кисневий етап енергетичного обміну. Повні уроки|енергетичний обмін]]''' - це зв'язані (взаємозв'язані) процеси. Продукти реакцій пластичного обміну рано чи пізно вступають в реакції енергетичного обміну і навпаки. <br>
 +
 
 +
Енергія, отримана в ході реакцій енергетичного обміну, використовується в реакціях пластичного обміну. Реакції метаболізму рано чи пізно завершуються перетворенням усієї початкової енергії.
 +
 
 +
=== Енергетичний обмін  ===
 +
 
 +
'''Енергетичний обмін (катаболізм, або дисиміляція) '''- це сукупність фізіолого-біохімічних процесів, в ході яких відбувається окислення складних органічних речовин. В результаті енергетичного обміну утворюються простіші органічні або неорганічні речовини, і виділяється високоорганізована енергія (наприклад, у виді АТФ).
 +
 
 +
=== Пластичний обмін  ===
 +
 
 +
'''[[Тема 27. Клітинний цикл. Мітоз. Будова мітотичних хромосом. Каріотип. Клітина як цілісна система. Пластичний та енергетичний обмін у клітині.|Пластичний обмін]] (анаболізм, або асиміляція)''' - це сукупність фізіолого-біохімічних процесів, в ході яких з простих органічних і неорганічних речовин утворюються складніші речовини. Пластичний обмін протікає з витратою високоорганізованої енергії (наприклад, у виді АТФ), яка витрачається на відновлення початкових з'єднань вуглецю шляхом приєднання до них електронів і протонів.<br>
 +
 
 +
Для пластичного обміну потрібні первинні джерела вуглецю (початкова "цегла" для утворення органічних речовин) і первинні джерела високоорганізованої енергії та тепла.<br>
 +
 
 +
Усі організми здатні синтезувати складні органічні речовини, використовуючи відносно прості органічні речовини з асиметричним атомом вуглецю. Організми, усі клітини яких потребують готових органічних речовин, називаються гетеротрофними (чи просто гетеротрофами). Проте існують організми, у яких хоч би частина клітин здатна асимілювати (тобто засвоювати) вуглекислий газ. Такі організми називаються автотрофними (чи просто автотрофами). До автотрофів часто відносять '''[[Будова клітин прокаріотів. Повні уроки|прокаріот]]''', що асимілюючихть найпростіші органічні: метан, поліетилен, фенол. <br>
 +
 
 +
Усі організми здатні отримувати високоорганізовану енергію шляхом катаболізму (тобто за рахунок окислення органічних речовин). Організми, у яких усі клітини отримують високоорганізовану енергію тільки таким шляхом, називаються органотрофними (чи просто органотрофами). Проте існують організми, у яких хоч би частина клітин здатна використати світлову енергію. <br>
 +
 
 +
Учні, давайте подивимося на малюнок 2. ''Який процес тут зображений?''
 +
 
 +
<br>&nbsp;[[Image:Bio10 26 2.jpg|480px|Процес синтезу зовнішніх речовин]]
 +
 
 +
<br>''Мал. 2 Процес синтезу зовнішніх речовин''
 +
 
 +
<br>Такі організми називаються фототрофними (чи просто фототрофами). Крім того, багато прокаріотів здатні використати енергію окислення неорганічних речовин. Такі організми називаються литотрофними (чи просто литотрофами). Для органотрофів і літотрофів часто вживають загальну назву хемотрофи.<br><br>
 +
 
 +
=== Біосинтез білків  ===
 +
 
 +
Синтез речовин, що йде в клітині, називають біологічним синтезом або скорочено '''[[Конспект уроку на тему: Біосинтез нуклеїнових кислот|біосинтезом]]'''. Усі реакції біосинтезу йдуть з поглинанням енергії.
 +
 
 +
Сукупність реакцій біосинтезу називають пластичним обміном або асиміляцією. Сенс цього процесу полягає в тому, що що поступають в клітину із зовнішнього середовища харчові речовини, що різко відрізняються від речовини клітини, в результаті хімічних перетворень стають речовинами клітини. Друзі, зверніть увагу на наступне '''[http://xvatit.com/it/audio_television/ відео]'''.&nbsp;
 +
 
 +
<br> {{#ev:youtube|u5ktrUgH-T0}}  
 +
 
 +
''Відео 1 «Біосинтез білка»''
 +
 
 +
<br>
 +
 
 +
==== Реакції розщеплювання ====
 +
 
 +
Складні речовини розпадаються на простіші, високомолекулярні - на низькомолекулярні. Білки розпадаються на амінокислоти, крохмаль - на глюкозу. Ці речовини розщеплюються на ще більше низькомолекулярні з'єднання, і врешті-решт утворюється зовсім прості, бідні енергією речовини - СО2 і Н2О. Реакції розщеплювання у більшості випадків супроводжуються виділенням енергії. Біологічне значення цих реакцій полягає в забезпеченні клітини енергією. Будь-яка форма активності - рух, секреція, біосинтез та ін. - потребує витрати енергії.  
 +
 
 +
'''[[Фотосинтез и хемосинтез|Фотосинтез]]''' і біосинтез білків є нагальними прикладами пластичного обміну.  
 +
 
 +
Діти, давайте згадаємо процес фотосинтезу і подивимося малюнок 3.  
 +
 
 +
<br>&nbsp;[[Image:Bio10 26 3.jpg|480px|Схема фотосинтезу]]  
 +
 
 +
<br>''Мал. 3 Схема фотосинтезу''  
 +
 
 +
<br>У біосинтезі білку дуже важливу роль відіграють '''[[Структура і функції ядра. Каріотип. Повні уроки|ядро]]''', рибосоми та ендоплазматична мережа. Друзі, давайте уважно розглянемо відео про значення нуклеїнових кислот в біосинтезі білка.  
 +
 
 +
<br> {{#ev:youtube|msXWwcK2kqU&feature}}
''Відео 2 «Нуклеїнові кислоти в біосинтезі білка» ''  
''Відео 2 «Нуклеїнові кислоти в біосинтезі білка» ''  
-
{{#ev:youtube|msXWwcK2kqU&feature}}
+
<br> В реакції біосинтезу приймають участь різноманітні '''[[Тема 8. Функції білків. Ферменти.|ферменти]]''', тому цей процес має ферментативний характер реакцій біосинтезу. Джерелом енергії для біосинтезу є '''[[Атоми, молекули, йони. Хімічні елементи, їхні назви і символи|молекули]]''' АТФ.  
-
В реакції біосинтезу приймають участь різноманітні ферменти , тому цей процес має ферментативний характер реакцій біосинтезу. Джерелом енергії для біосинтезу є молекули АТФ. Діти, давайте подивимося на малюнок 4, щоб зрозуміти цей процес.<br>&nbsp;[[Image:bio10_26_4.jpg]]<br>''Мал. 4 Біосинтез білку''<br>Матричний характер Реакції синтезу білків і нуклеїнових кислот в клітині мають також матричний характер. Це пов`язано з послідовністю нуклеотидів в молекулі ДНК, що є матричною основою для розташування нуклеотидів в молекулі іРНК. В той же час послідовність нуклеотидів в молекулі іРНК є матричною основою для розташування амінокислот в молекулі білку в певному порядку.<br>Біосинтез білків. Транскрипція і трансляція.<br>Процес біосинтезу білку включає ряд послідовно протікаючих подій в ядрі клітини. Це&nbsp; реплікація ДНК (транскрипція) та переміщення інформаційної РНК (трансляція). <br>Синтез інформаційної РНК (і-РНК) відбувається в ядрі.<br>Транскрипція - процес переписування інформації, що міститься в генах ДНК на молекулу і-РНК, що синтезується.<br>Трансляція - процес зборки молекули білку, що йде в рибосомах. <br>Молекули і-РНК виходять з ядра клітини через пори оболонки ядра і спрямовуються в цитоплазму до рибосом. Сюди ж доставляються амінокислоти. Рибосома по ланцюжку і-РНК робить крок, рівний трьом нуклеотидам. Амінокислота відділяється від Т-РНК і стає в ланцюжок мономерів білку. Т-РНК, що звільнилася, йде убік і через деякий час може знову з'єднатися з певною кислотою, яку транспортуватиме до місця синтезу білку. Учні, наглядно етапи біосинтезу білка зображені на малюнку 5.<br>Таким чином, послідовність нуклеотидів в триплеті ДНК відповідає послідовності нуклеотидів в триплеті і-РНК. Діти, давайте розглянемо наступне відео, щоб краще зрозуміти описаний процес.  
+
 
 +
Діти, давайте подивимося на малюнок 4, щоб зрозуміти цей процес.  
 +
 
 +
<br>&nbsp;[[Image:Bio10 26 4.jpg|480px|Біосинтез білку]]  
 +
 
 +
<br>''Мал. 4 Біосинтез білку''<br>  
 +
 
 +
==== Матричний характер ====
 +
 
 +
Реакції синтезу білків і нуклеїнових кислот в клітині мають також матричний характер. Це пов`язано з послідовністю нуклеотидів в молекулі ДНК, що є матричною основою для розташування нуклеотидів в молекулі іРНК. В той же час послідовність нуклеотидів в молекулі іРНК є матричною основою для розташування амінокислот в молекулі білку в певному порядку.<br>  
 +
 
 +
==== Транскрипція і трансляція ====
 +
 
 +
Процес біосинтезу білку включає ряд послідовно протікаючих подій в ядрі клітини. Це&nbsp; реплікація ДНК (транскрипція) та переміщення інформаційної '''[[Тема 9. Нуклеїнові кислоти: ДНК та РНК.|РНК]]''' (трансляція).  
 +
 
 +
Синтез інформаційної РНК (і-РНК) відбувається в ядрі.  
 +
 
 +
'''Транскрипція '''- процес переписування інформації, що міститься в '''[[Методы исследования генетики человека|генах]]''' ДНК на молекулу і-РНК, що синтезується.  
 +
 
 +
'''Трансляція -''' процес зборки молекули білку, що йде в рибосомах.  
 +
 
 +
Молекули і-РНК виходять з ядра клітини через пори оболонки ядра і спрямовуються в цитоплазму до рибосом. Сюди ж доставляються амінокислоти. Рибосома по ланцюжку і-РНК робить крок, рівний трьом нуклеотидам. Амінокислота відділяється від Т-РНК і стає в ланцюжок мономерів білку. Т-РНК, що звільнилася, йде убік і через деякий час може знову з'єднатися з певною кислотою, яку транспортуватиме до місця синтезу білку. Учні, наглядно етапи біосинтезу білка зображені на малюнку 5.  
 +
 
 +
Таким чином, послідовність нуклеотидів в триплеті ДНК відповідає послідовності нуклеотидів в триплеті і-РНК. Діти, давайте розглянемо наступне відео, щоб краще зрозуміти описаний процес.  
 +
 
 +
<br> {{#ev:youtube|1NwSelXFaS8&feature}}
''Відео 3 «Транскрипція ДНК і трансляція іРНК»&nbsp;''  
''Відео 3 «Транскрипція ДНК і трансляція іРНК»&nbsp;''  
-
{{#ev:youtube|1NwSelXFaS8&feature}}
+
<br> [[Image:Bio10 26 5.jpg|480px|Схема біосинтезу білка]]&nbsp;  
-
[[Image:bio10_26_5.jpg]]&nbsp;<br>''Мал. 5 Схема біосинтезу білка''<br>Висока швидкість реакцій біосинтезу білку в клітині. Узгодженість процесів в ядрі, цитоплазмі, рибосомах - доказ цілісності клітини. Схожість процесу біосинтезу білку в клітинах рослин, тваринних та ін. - доказ їх спорідненості, єдність органічного світу.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;  
+
-
=== Контролюючий блок ===
+
<br>''Мал. 5 Схема біосинтезу білка''
-
<br>1)&nbsp;&nbsp;&nbsp; Як класифікується внутрішній обмін речовин?<br>2)&nbsp;&nbsp;&nbsp; В чому полягає суть пластичного обміну?<br>3)&nbsp;&nbsp;&nbsp; Що таке біосинтез білків?<br>4)&nbsp;&nbsp;&nbsp; В чому полягає значення синтезу білків для клітини організмів?
+
<br>Висока швидкість реакцій біосинтезу білку в клітині. Узгодженість процесів в ядрі, цитоплазмі, рибосомах - доказ цілісності клітини. Схожість процесу біосинтезу білку в клітинах рослин, тваринних та ін. - доказ їх спорідненості, єдність органічного світу.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;  
-
=== Список використаної літератури ===
+
=== Контролюючий блок  ===
-
<br>1) Урок на тему «Енергетичний обмін та його класифікація» Міронов Е.О., вчителя біології, м. Дніпропетровськ, сш №2.<br>2)Урок на тему «Пластичний обмін» Кочетова Л.В., вчителя біології,&nbsp; м. Кривий Ріг, сш №3.<br>3) Урок на тему «Біосинтез білків»&nbsp; Вічна Р.І., вчителя біології,&nbsp; м. Вінниця, сш №5.<br>4) В. Б. Захаров, с. Г. Мамонтов, В. И. Сонин.&nbsp; Общая биология. 10-11 класс. М.: Дрофа, 2008. <br>5) Вилли К., Детье В. Биология. (Биологические процессы и законы), пер. с англ. - М.: Академия, 2008.
+
<br>''1)&nbsp;&nbsp;&nbsp; Як класифікується внутрішній обмін речовин?<br>2)&nbsp;&nbsp;&nbsp; В чому полягає суть пластичного обміну?<br>3)&nbsp;&nbsp;&nbsp; Що таке біосинтез білків?<br>4)&nbsp;&nbsp;&nbsp; В чому полягає значення синтезу білків для клітини організмів? ''
-
<br>''Відредаговано та вислано Чепець Т.П.''<br><br> Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам].  
+
== Список використаної літератури  ==
 +
 
 +
<br>''1) Урок на тему «Енергетичний обмін та його класифікація» Міронов Е.О., вчителя біології, м. Дніпропетровськ, сш №2.<br>2)Урок на тему «Пластичний обмін» Кочетова Л.В., вчителя біології,&nbsp; м. Кривий Ріг, сш №3.<br>3) Урок на тему «Біосинтез білків»&nbsp; Вічна Р.І., вчителя біології,&nbsp; м. Вінниця, сш №5.<br>4) В. Б. Захаров, с. Г. Мамонтов, В. И. Сонин.&nbsp; Общая биология. 10-11 класс. М.: Дрофа, 2008. <br>5) Вилли К., Детье В. Биология. (Биологические процессы и законы), пер. с англ. - М.: Академия, 2008. ''
 +
 
 +
----
 +
 
 +
<br>''Відредаговано та вислано Чепець Т.П.''<br>  
 +
 
 +
----
 +
 
 +
<br> '''Над уроком працювали'''
 +
 
 +
Міронов Е.О.  
 +
 
 +
Чепець Т.П.
 +
 
 +
Вічна Р.І.
 +
 
 +
Кочетова Л.В.
 +
 
 +
<br>
 +
 
 +
----
-
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум].  
+
<br> Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на [http://xvatit.com/forum/ '''Образовательном форуме'''], где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав [http://xvatit.com/club/blogs/ '''блог,'''] Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. [http://xvatit.com/school/guild/ '''Гильдия Лидеров Образования'''] открывает двери для специалистов&nbsp; высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.<br>
[[Category:Біологія_10_клас]]
[[Category:Біологія_10_клас]]

Текущая версия на 13:01, 4 октября 2012

Гіпермаркет Знань>>Біологія>>Біологія 10 клас. Повні уроки>>Біологія: Пластичний обмін. Біосинтез білків. Повні уроки

Содержание

Тема уроку

  • Пластичний обмін. Біосинтез білків

Мета уроку

  • познайомитися із пластичним обміном на прикладі біосинтезу білків.

Задачі уроку

  • вивчити пластичний обмін і процес біосинтезу білків.

Хід уроку

В клітині виявлено приблизно тисяча ферментів. За допомогою такого потужного каталітичного апарату здійснюється складна і різноманітна хімічна діяльність. З величезного числа хімічних реакцій клітини виділяються два протилежні типи реакцій - синтез і розщеплення.

Взаємозв'язок пластичного і енергетичного обміну

Пластичний обмін поставляє для енергетичного обміну органічні речовини і ферменти, а енергетичний обмін поставляє для пластичного - енергію, без якої не можуть йти реакції синтезу. Порушення одного з видів клітинного обміну веде до порушення усіх процесів життєдіяльності, до загибелі організму. Діти, давайте розглянемо наглядно цей зв`язок на малюнку 1.
 Класифікація внутрішнього обміну і зв`язок обмінів


Мал. 1 Класифікація внутрішнього обміну і зв`язок обмінів


Уся безліч обмінних процесів підрозділяється на два протилежні потоки біохімічних реакцій, які називаються енергетичний обмін і пластичний обмін. Пластичний і енергетичний обмін - це зв'язані (взаємозв'язані) процеси. Продукти реакцій пластичного обміну рано чи пізно вступають в реакції енергетичного обміну і навпаки.

Енергія, отримана в ході реакцій енергетичного обміну, використовується в реакціях пластичного обміну. Реакції метаболізму рано чи пізно завершуються перетворенням усієї початкової енергії.

Енергетичний обмін

Енергетичний обмін (катаболізм, або дисиміляція) - це сукупність фізіолого-біохімічних процесів, в ході яких відбувається окислення складних органічних речовин. В результаті енергетичного обміну утворюються простіші органічні або неорганічні речовини, і виділяється високоорганізована енергія (наприклад, у виді АТФ).

Пластичний обмін

Пластичний обмін (анаболізм, або асиміляція) - це сукупність фізіолого-біохімічних процесів, в ході яких з простих органічних і неорганічних речовин утворюються складніші речовини. Пластичний обмін протікає з витратою високоорганізованої енергії (наприклад, у виді АТФ), яка витрачається на відновлення початкових з'єднань вуглецю шляхом приєднання до них електронів і протонів.

Для пластичного обміну потрібні первинні джерела вуглецю (початкова "цегла" для утворення органічних речовин) і первинні джерела високоорганізованої енергії та тепла.

Усі організми здатні синтезувати складні органічні речовини, використовуючи відносно прості органічні речовини з асиметричним атомом вуглецю. Організми, усі клітини яких потребують готових органічних речовин, називаються гетеротрофними (чи просто гетеротрофами). Проте існують організми, у яких хоч би частина клітин здатна асимілювати (тобто засвоювати) вуглекислий газ. Такі організми називаються автотрофними (чи просто автотрофами). До автотрофів часто відносять прокаріот, що асимілюючихть найпростіші органічні: метан, поліетилен, фенол.

Усі організми здатні отримувати високоорганізовану енергію шляхом катаболізму (тобто за рахунок окислення органічних речовин). Організми, у яких усі клітини отримують високоорганізовану енергію тільки таким шляхом, називаються органотрофними (чи просто органотрофами). Проте існують організми, у яких хоч би частина клітин здатна використати світлову енергію.

Учні, давайте подивимося на малюнок 2. Який процес тут зображений?


 Процес синтезу зовнішніх речовин


Мал. 2 Процес синтезу зовнішніх речовин


Такі організми називаються фототрофними (чи просто фототрофами). Крім того, багато прокаріотів здатні використати енергію окислення неорганічних речовин. Такі організми називаються литотрофними (чи просто литотрофами). Для органотрофів і літотрофів часто вживають загальну назву хемотрофи.

Біосинтез білків

Синтез речовин, що йде в клітині, називають біологічним синтезом або скорочено біосинтезом. Усі реакції біосинтезу йдуть з поглинанням енергії.

Сукупність реакцій біосинтезу називають пластичним обміном або асиміляцією. Сенс цього процесу полягає в тому, що що поступають в клітину із зовнішнього середовища харчові речовини, що різко відрізняються від речовини клітини, в результаті хімічних перетворень стають речовинами клітини. Друзі, зверніть увагу на наступне відео


Відео 1 «Біосинтез білка»


Реакції розщеплювання

Складні речовини розпадаються на простіші, високомолекулярні - на низькомолекулярні. Білки розпадаються на амінокислоти, крохмаль - на глюкозу. Ці речовини розщеплюються на ще більше низькомолекулярні з'єднання, і врешті-решт утворюється зовсім прості, бідні енергією речовини - СО2 і Н2О. Реакції розщеплювання у більшості випадків супроводжуються виділенням енергії. Біологічне значення цих реакцій полягає в забезпеченні клітини енергією. Будь-яка форма активності - рух, секреція, біосинтез та ін. - потребує витрати енергії.

Фотосинтез і біосинтез білків є нагальними прикладами пластичного обміну.

Діти, давайте згадаємо процес фотосинтезу і подивимося малюнок 3.


 Схема фотосинтезу


Мал. 3 Схема фотосинтезу


У біосинтезі білку дуже важливу роль відіграють ядро, рибосоми та ендоплазматична мережа. Друзі, давайте уважно розглянемо відео про значення нуклеїнових кислот в біосинтезі білка.


Відео 2 «Нуклеїнові кислоти в біосинтезі білка»


В реакції біосинтезу приймають участь різноманітні ферменти, тому цей процес має ферментативний характер реакцій біосинтезу. Джерелом енергії для біосинтезу є молекули АТФ.

Діти, давайте подивимося на малюнок 4, щоб зрозуміти цей процес.


 Біосинтез білку


Мал. 4 Біосинтез білку

Матричний характер

Реакції синтезу білків і нуклеїнових кислот в клітині мають також матричний характер. Це пов`язано з послідовністю нуклеотидів в молекулі ДНК, що є матричною основою для розташування нуклеотидів в молекулі іРНК. В той же час послідовність нуклеотидів в молекулі іРНК є матричною основою для розташування амінокислот в молекулі білку в певному порядку.

Транскрипція і трансляція

Процес біосинтезу білку включає ряд послідовно протікаючих подій в ядрі клітини. Це  реплікація ДНК (транскрипція) та переміщення інформаційної РНК (трансляція).

Синтез інформаційної РНК (і-РНК) відбувається в ядрі.

Транскрипція - процес переписування інформації, що міститься в генах ДНК на молекулу і-РНК, що синтезується.

Трансляція - процес зборки молекули білку, що йде в рибосомах.

Молекули і-РНК виходять з ядра клітини через пори оболонки ядра і спрямовуються в цитоплазму до рибосом. Сюди ж доставляються амінокислоти. Рибосома по ланцюжку і-РНК робить крок, рівний трьом нуклеотидам. Амінокислота відділяється від Т-РНК і стає в ланцюжок мономерів білку. Т-РНК, що звільнилася, йде убік і через деякий час може знову з'єднатися з певною кислотою, яку транспортуватиме до місця синтезу білку. Учні, наглядно етапи біосинтезу білка зображені на малюнку 5.

Таким чином, послідовність нуклеотидів в триплеті ДНК відповідає послідовності нуклеотидів в триплеті і-РНК. Діти, давайте розглянемо наступне відео, щоб краще зрозуміти описаний процес.


Відео 3 «Транскрипція ДНК і трансляція іРНК» 


Схема біосинтезу білка 


Мал. 5 Схема біосинтезу білка


Висока швидкість реакцій біосинтезу білку в клітині. Узгодженість процесів в ядрі, цитоплазмі, рибосомах - доказ цілісності клітини. Схожість процесу біосинтезу білку в клітинах рослин, тваринних та ін. - доказ їх спорідненості, єдність органічного світу.     

Контролюючий блок


1)    Як класифікується внутрішній обмін речовин?
2)    В чому полягає суть пластичного обміну?
3)    Що таке біосинтез білків?
4)    В чому полягає значення синтезу білків для клітини організмів?

Список використаної літератури


1) Урок на тему «Енергетичний обмін та його класифікація» Міронов Е.О., вчителя біології, м. Дніпропетровськ, сш №2.
2)Урок на тему «Пластичний обмін» Кочетова Л.В., вчителя біології,  м. Кривий Ріг, сш №3.
3) Урок на тему «Біосинтез білків»  Вічна Р.І., вчителя біології,  м. Вінниця, сш №5.
4) В. Б. Захаров, с. Г. Мамонтов, В. И. Сонин.  Общая биология. 10-11 класс. М.: Дрофа, 2008.
5) Вилли К., Детье В. Биология. (Биологические процессы и законы), пер. с англ. - М.: Академия, 2008.



Відредаговано та вислано Чепець Т.П.



Над уроком працювали

Міронов Е.О.

Чепець Т.П.

Вічна Р.І.

Кочетова Л.В.




Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.

Біологія 10 клас