☰ Содержание · Биология

Клеточный уровень. Клеточная теория. Обмен веществ

Уроки 7–8 · 2 урока · А. Гафуров, А. Абдукаримов, Ж. Толипова, О. Ишанкулов, М. Умаралиева, И. Абдурахманова. Биология, 10 класс, 1-е издание. Издательско-полиграфическое акционерное общество «Шарк», Ташкент, 2017
8

Обмен веществ – основа жизнедеятельности клетки

Учебник: с. 38–41
ЦельОбъяснять связь пластического и энергетического обмена, стадии энергетического обмена и образование АТФ.
Новые слова
обмен веществ · metabolizmгликолиз · glikolizаэробный · aerobанаэробный · anaerob
Объяснение

Обмен веществ – это совокупность реакций пластического и энергетического обмена в клетке. Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм) – синтез собственных сложных веществ клетки из простых, он идёт с затратой энергии; энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) – расщепление веществ, при котором выделяется энергия и запасается в АТФ. АДФ + фосфат + энергия → АТФ; при расщеплении АТФ выделяется около 40 кДж/моль. Энергетический обмен состоит из трёх этапов: 1) подготовительный – в пищеварительной системе и лизосомах полимеры расщепляются до мономеров, а энергия рассеивается в виде тепла; 2) бескислородный этап – гликолиз в цитоплазме: 1 глюкоза → 2 пирувата (трёхуглеродного вещества), чистый выход 2 АТФ; при нехватке кислорода пируват в мышцах превращается в молочную кислоту, а в дрожжах – в этанол и CO₂ (брожение); 3) кислородный этап – в митохондриях пируват окисляется до CO₂ и H₂O. Суммарно: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + энергия. В учебнике принято 38 АТФ всего на одну глюкозу (2 + 36); современные измерения дают около 30–32, поэтому значение из учебника используется здесь как условность в расчётах.

Примеры
При нехватке кислорода в мышцах спринтера гликолиз даёт молочную кислоту; на одну глюкозу получается только 2 АТФ, поэтому мышца быстро устаёт.
Когда тесто подходит, дрожжи расщепляют глюкозу без кислорода: образуются этанол и CO₂; пузырьки газа поднимают тесто.
Работа в классе

«Путь энергии». Класс делится на три группы; каждая разыгрывает один этап: что поступает, что получается, где это происходит и сколько АТФ образуется.

Упражнения
1
Объясните, как пластический и энергетический обмен зависят друг от друга.
2
Где происходит гликолиз и что образуется из 1 глюкозы?
3
Используя значение из учебника, сколько АТФ образуется при аэробном расщеплении 5 молекул глюкозы? (Только число.)
4
Почему аэробное дыхание даёт гораздо больше энергии, чем анаэробное?