Авторегуляция химических процессов в клетке

Изучение темы должно способствовать формированию знаний учащимися механизма, обеспечивающего постоянство состава и свойств клетки. Из курса анатомии, физиологии и гигиены человека школьникам известно, что в организме поддерживается постоянство состава крови, давления, температуры, реакции среды в различных отделах пищеварительного тракта. Восстановление этих знаний позволяет школьникам сделать вывод, что в живом организме сохраняется относительное постоянство состава внутренней среды, что его нарушение может привести организм к гибели.

Изучение нового материала о саморегуляции процессов в клетке учитель проводит методом беседы. Он просит школьников вспомнить, в чем проявляется постоянство состава крови. Школьники говорят о числе эритроцитов, лейкоцитов, о концентрации солей. На этой основе учитель предлагает выяснить, в чем заключается постоянство состава клетки. Учащиеся знают химический состав клетки и могут сказать об относительном постоянстве содержания в ней неорганических и органических веществ. В связи с этим учитель приводит данные о содержании АТФ в клетке (0,04%) и просит школьников объяснить, как достигается такое постоянство. Для этого они раскрывают процессы, в ходе которых запасы АТФ в клетке пополняются, а также уменьшаются. Учащиеся рассказывают о процессах фотосинтеза и энергетического обмена, в ходе которых синтезируются молекулы АТФ. Однако, если бы в клетке только синтезировались молекулы АТФ, тогда концентрация этого вещества постоянно возрастала бы. Исходя из этого, школьники освещают процесс биосинтеза белков, темповую стадию фотосинтеза, в результате которых используется энергия, заключенная в молекулах АТФ. Благодаря согласованности процессов синтеза и расщепления молекул АТФ их содержание в клетке поддерживается на определенном уровне.

Учитель просит привести другие примеры. Школьники могут рассказать об относительном постоянстве белков и других веществ в клетке. Затем можно предложить им высказать гипотезу: каким образом обеспечивается постоянство состава и свойств клетки? С помощью учителя они устанавливают механизм процесса: при уменьшении содержания АТФ в клетке усиливаются реакции бескислородного и кислородного расщепления глюкозы, благодаря чему запасы АТФ восстанавливаются, достигают нормы. Учитель отмечает автоматизм данного процесса в клетке, саморегуляцию.

Затем важно выяснить, что составляет основу регуляции процессов в клетке. Учащиеся возвращаются к анализу рассмотренного примера с АТФ и указывают на изменение ее содержания в клетке. Учитель сообщает, что изменение химического состава служит для включения одних процессов и выключения их в последующем. Значит, сигналы, информация играют большую роль в обеспечении постоянства состава клетки. Учащиеся могут сделать вывод, что роль сигналов в клетке выполняют химические вещества (изменение их концентрации).

Учитель просит школьников высказать мнение о том, как принимаются сигналы в клетке. Им известно, что химические реакции в клетке зависят от ферментов, отсюда они могут сделать вывод, что ферменты принимают сигналы и обеспечивают ответную реакцию клетки на них.

В заключение учитель просит обосновать вывод о клетке как целостной системе, в которой все процессы и структуры взаимосвязаны. Школьники раскрывают функциональные связи между органоидами клетки при рассмотрении процессов биосинтеза белков, энергетического обмена. На основании этих связей они делают вывод, что все процессы в клетке, а также все органоиды взаимосвязаны, благодаря чему достигается целостность, единство клетки.

В конце урока учитель обобщает знания клеточного метаболизма, просит учащихся использовать их для доказательства материального единства живой природы (на примере генетического кода, АТФ “ универсального источника энергии в клетке, сходства процессов энергетического обмена, биосинтеза белков во всех клетках и др.), познаваемости протекающих в клетке процессов, установления единства и борьбы противоположностей в пластическом и энергетическом обмене.

Открылся новый сайт http://www.lacrema.ru/, заходите


Учителю биологии на заметку:

Важные задачи темы
Деление клетки – основа размножения и индивидуального развития организмов. Митоз
Митоз и мейоз
Спирализация хромосом
Формы размножения организмов. Развитие половых клеток
Мейоз как он есть
Составляем схему мейоза
Оплодотворение
Индивидуальное развитие организмов – онтогенез
Дифференцировка и специализация клеток
Послезародышевое развитие организма. Обобщение знаний по теме
Методика обучения общей биологии