Функции и сущность процессов обмена веществ

Изучение процессов метаболизма начинается с обращения к схеме молекулярной организации клетки. Внимание школьников учитель направляет на то обстоятельство, что схема отражает не только соподчинение отдельных соединений и клеточных структур, но и динамику химических превращений в клетке. Вследствие хаотического движения атомов, молекул и других частиц в клетке постоянно происходит повреждение и разрушение как макромолекул, так и тех клеточных структур, в состав которых они входят. Разрушенные молекулы и надмолекулярные структуры непрерывно заменяются новыми. Непременное условие осуществления процессов жизнедеятельности – поддержание структурной неоднородности, возобновление утраченных компонентов молекулярной и надмолекулярной организации. Все эти процессы требуют постоянного поступления энергии из внешней среды. Такое введение готовит учащихся к усвоению знаний обмена веществ (метаболизма). В практике оправдал себя дедуктивный подход к формированию понятий обмена веществ. Прежде всего учитель в процессе лекции или рассказа раскрывает, а школьники записывают в тетради четыре функции метаболизма: извлечение из окружающей среды энергии органических веществ, солнечного света, химических реакций; превращение пищевых веществ в «строительные блоки»– предшественники макромолекул; сборка белков, нуклеиновых кислот, липидов, углеводов и других веществ из «строительных блоков»; синтез и разрушение тех молекул, которые необходимы для выполнения специфических функций клетки.

Обращение к схеме молекулярной организации клетки (с. 153) помогает школьникам объяснить сущность понятий «пластический обмен» (совокупность реакций биосинтеза) и «энергетический обмен» (совокупность реакций расщепления и окисления).

Этапы процессов обмена веществ учащиеся описывают в таблице, которая заполняется учителем на доске, а учащимися – в тетрадях в ходе изучения нового материала.

Знание сущности процессов обмена веществ конкретизируется в результате демонстрации фрагментов из кинофильма «Обмен веществ и энергии в клетке». Постановка проблемы того, как обеспечивается в клетке одновременное протекание с большой скоростью, казалось бы, взаимоисключающих процессов обмена, способствует осмысленному усвоению учащимися знаний таких важнейших особенностей обмена веществ, как ферментативный характер реакций, сопряжение энд- и экзэргонических реакций, их приуроченность к различным клеточным структурам.

Ферментативный характер биохимических процессов выясняется в процессе демонстрации опыта, иллюстрирующего действие ферментов каталазы (мышц, крови) или пероксидазы (картофеля, элодеи) на пероксид водорода. Через проектор на экране воссоздается изображение микропрепарата листа элодеи, на который подействовали пероксидом водорода. На экране видно бурное выделение пузырьков газа – кислорода. Затем учитель берет четыре пробирки, в одну из них помещает кусочек сырого картофеля, в другую – вареного, в третью и четвертую пробирки – соответственно ломтики сырого и вареного мяса. В каждую пробирку приливает 0,5 мл 3%-ного раствора пероксида водорода. Чтобы учащимся был понятен смысл опыта, учитель рассказывает, что ядовитый пероксид водорода образуется в клетках при биологическом окислении и под действием ферментов тотчас расщепляется до кислорода и воды. Одна молекула фермента за минуту расщепляет до 5 млн. молекул пероксида водорода, защищая клетку от отравления. Восстановление в процессе беседы знаний белковой природы ферментов помогает школьникам понять, почему пероксид водорода не расщепляется в пробирках с вареными тканями (нарушение третичной структуры фермента и утрата его активности).

Детальная информация тайский массаж на сайте.


Учителю биологии на заметку:

Знания о пищеварительных ферментах
Этапы энергетического обмена – гидролитическое расщепление и бескислородное окисление
Особенности обмена веществ в растительной клетке
Темновая стадия фотосинтеза. Хемосинтез
Биосинтез белков и его значение
Сборка белковой молекулы на рибосоме
Авторегуляция химических процессов в клетке
Важные задачи темы
Деление клетки – основа размножения и индивидуального развития организмов. Митоз
Митоз и мейоз
Спирализация хромосом
Методика обучения общей биологии