ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА. ДИДАКТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ. «Ocoбенности энергетического и пластического обмена в автотрофной клетке. Фотосинтез и хемосинтез»

ФИО (полностью)

Комарова Ирина Юрьевна

Место работы

МБОУ Варнавинская СШ

Должность

Учитель биологии

Предмет

Биология

Класс

10

Тема и номер урока в теме

Обмен веществ и преобразование энергии в клетке. Урок №5

Базовый учебник

ЗахаровВ.Б. МамонтовС.Г. Общая биология. 10 класс.

№

Этапы урока

Название используемых ЭОР

(с указанием порядкового номера из Таблицы 2)

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Время

(в мин.)

1

2

3

4

5

6

1.

Организация начала занятия.

Приветствует учащихся.

Настраивает учащихся на деловой ритм урока.

Приветствуют учителя.

Настраиваются на урок

2

2.

Проверка выполнения домашнего задания.

Выполнение письменного задания по карточкам (Приложение Карточки проверки ДЗ).

Этапы энергетического обмена

ЭОР №1 (без звука).

Митохондрии. Энергетический обмен в клетке.

ЭОР№2.

Организует контроль знаний, полученных на предыдущем уроке и правильность выполнения домашнего задания;

выявляет и корректирует пробелы в знаниях и умениях;

оценивает знания и умения.

Отвечают у доски; выполняют письменную работу по карточкам; работают по интерактивному тесту за компьютером; устанавливают уровень своих знаний, оценивают результаты своей деятельности по приобретению знаний и умений;

вырабатывают правильную самооценку своих знаний и умений.

Корректируют пробелы.

5

3.

Подготовка к основному этапу занятия.

Тема урока: «Фотосинтез и хемосинтез».

Учебно-познавательная цель:

Сегодня на уроке мы изучим особенности пластического и энергетического обмена автотрофных организмов, этапы фотосинтеза, познакомимся с фоторедукцией и хемосинтезом, выявим роль автотрофных организмов для жизни на Земле.

Записывает тему урока на доске.

Сообщает учебно-познавательную цель. Обеспечивает мотивацию на достижение цели.

Записывают тему в тетради. Мотивируются на учебно-познавательную деятельность.

5

Актуализация знаний и умений: автотрофы, гетеротрофы, хемотрофы, фотосинтез, хлоропласты, хлорофилл.

Слайд №2 и №5, №3

Автотрофы

ЭОР№3

Организует беседу с целью актуализации знаний и умений, необходимых для изучения новой темы и выявления актуального уровня знаний.

Организует самоконтроль и самооценку актуального уровня знаний.

В процессе фронтальной беседы диагностирует ожидания учащихся, подводит к мысли о недостаточности знаний и необходимости приобретения новых знаний.

Актуализируют знания и умения. Оценивают актуальный уровень своих знаний и умений. Размышляют над своими ожиданиями, делятся своими ожиданиями друг с другом. Убеждаются в необходимости приобретения новых знаний.

План урока:

1.Особенности метаболизма у автотрофных организмов.

а) Этапы фотосинтеза

б) Фоторедукция: особенности фотосинтеза у бактериальных клеток.

в) Хемосинтез

2.Значение автотрофных организмов для жизни на Земле. Работы К.А.Тимирязева

Знакомит с планом работы.

Определяет перспективы предстоящей деятельности.

Мотивирует на учебно-познавательную деятельность.

Размышляют над планом учебно-познавательной деятельности. Определяют сферу предстоящей работы.

Мотивируются на достижение цели учебно-познавательной деятельности.

4.

Усвоение новых знаний и способов действий.

1.

а) Фазы и этапы фотосинтеза

Слайды №4 и №6

Приложение Этапы фотосинтеза.

Фотосинтез

ЭОР №4

Объясняет материалОрганизует записи основных событий фотосинтеза в тетрадях, выполняет записи на доске. Организует фронтальную беседу для сравнения световой и темновой фаз фотосинтеза, фотосинтеза и дыхания; помогает сделать выводы.

Предлагает дома оформить в виде таблиц результаты сравнения.

Воспринимают и осмысливают материал.

Активизируют процессы внимания, воображения, памяти, мышления, в частности зрительной памяти, логического мышления.

Работают с тетрадями по выполнению записей основных событий фотосинтеза.

Отвечают на вопросы учителя, сравнивают световую и темновую фазы фотосинтеза, фотосинтез и дыхание, делают выводы, еще раз осмысливая изученный материал в процессе сравнения. Присваивают знания.

Размышляют над домашним заданием.

16

б) Заслушаем краткое сообщение на тему «Фоторедукция: особенности фотосинтеза у бактериальных клеток».

Слушает выступление. Оценивает выступление.

Дополняет, уточняет.

Внимательно слушают выступление товарища. Воспринимают и осмысливают материал сообщения.

Задают вопросы. Оценивают ответ товарища.

в) Хемосинтез

Слайд№7 и№8

Хемосинтез

ЭОР №5

Демонстрирует презентацию.

По итогам работы организует фронтальную беседу по вопросам обобщающего и репродуктивного характера.

Демонстрирует портрет ученого. Активизирует учебно-познавательную деятельность элементами самостоятельной работы.

Активизируют познавательные процессы психики.

Осмысливают информацию.

Сравнивают, отвечают на вопросы. Отвечают.

Усваивают знания. Формируют качества патриотизма.

2.Заслушаем небольшое выступление по теме «Значение автотрофных организмов для жизни на Земле. Работы К.А.Тимирязева».

Слайд №9

Слушает выступление. Организует работу по схеме «Классификация организмов по типам питания», демонстрацию портрета ученого. Оценивает выступление; оценивает дополнения и участие других школьников.

Внимательно слушают. Воспринимают и осмысливают материал.

Формируют качества патриотизма.

Задают вопросы выступающему. Оценивают ответ. Дополняют. Усваивают знания.

5.

Обобщение и систематизация знаний.

Приложение Закрепление (дидактические карточки).

Сравнение фотосинтеза и хемосинтеза

ЭОР№7

Организует самостоятельную работу с интерактивной схемой, работу по карточкам.

Организует фронтальную беседу по результатам работы.

Помогает сделать основные выводы по результатам сравнения и по материалу урока.

Работают самостоятельно с интерактивными схемами и по дидактическим карточкам.

Задают уточняющие вопросы.

Отчитываются по результатам работы.

Формулируют основные выводы по изученному материалу.

11

6.

Подведение итогов. Рефлексия.

Дает анализ и оценку успешности достижения цели;

намечает перспективу последующей работы.

Мобилизует учащихся на рефлексию результатов своей деятельности.

Получают информацию о реальных результатах своей деятельности, соотносят её со своими ожиданиями.

Формируют адекватную самооценку своих качеств,

знаний.

Размышляют над перспективами последующей работы.

3

7.

Информация о домашнем задании.

C.119-121

Вопросы 4-8 на с.121

Индивидуальные задания с использованием ЭОР.

Индивидуальные задания по карточкам: Приложение Сравнение фаз фотосинтеза; Сравнение фотосинтеза и дыхания.

Скорость фотосинтеза

ЭОР№6

Записывает задание на доске.

Комментирует.

Напоминает о семинаре.

Записывает темы и выступающих.

Консультирует по темам семинара.

Записывают задание в дневник.

Уточняют.

Сообщают о выбранных темах. Получают консультацию по темам семинара.

3

№

#

№

Название ресурса

Тип, вид ресурса

Форма предъявления информации (иллюстрация, презентация, видеофрагменты, тест, модель и т.д.)

Гиперссылка на ресурс, обеспечивающий доступ к ЭОР

1

1

Этапы энергетического обмена

ЭОР №1

Контрольный, анимация

Презентация (идет смена слайдов) с комментариями

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/000004d6-1000-4ddd-2625-370046bc432f/144.swf

2

Митохондрии. Энергетический обмен в клетке.

ЭОР№2

Контрольный, интерактивный модуль

Тест по теме «Обеспечение клеток энергией»

http://fcior.edu.ru/search.page?phrase=%D0%A1%D1%85%D0%B5%D0%BC%D1%8B+%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F+%D0%BF%D0%BE+%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D1%83+%D0%BE%D0%B1%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%83+%D0%B2+%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BA%D0%B5

3

ЭОР№3

Информационный

Иллюстрация

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/000004d7-1000-4ddd-c545-480046bc432f/145.jpg

4

Фотосинтез

ЭОР №4

Информационный, анимация

Модель процесса

с комментариями

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/000004da-1000-4ddd-9d26-5e0046bc432f/098.swf

5

Хемосинтез

ЭОР №5

Информационный, анимация

Презентация с комментариями

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/000004d9-1000-4ddd-21d0-500046bc432f/147.swf

6

Скорость фотосинтеза

ЭОР№6

Практический

Модуль Лабораторная работа «Скорость фотосинтеза»

http://fcior.edu.ru/search.page?phrase=%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C+%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%B7%D0%B0

6

7

Сравнение фотосинтеза и хемосинтеза

ЭОР№7

Контрольный, интерактивное задание

Интерактивная схема

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/000004db-1000-4ddd-789e-630046bc432f/148.swf

Задание: установите соответствие.

1. Организмы, которые питаются готовыми органическими веществами.

2. Организмы, которые сами производят органические вещества из неорганических.

3. Организмы, которые производят органические вещества из СО₂ и Н₂О за счет энергии Солнца.

4. Организмы, которые осуществляют процесс фотосинтеза (синтеза органических веществ из неорганических за счет энергии Солнца) без участия Н₂О, при участии Н₂S.

5. Организмы, которые для синтеза органических веществ из неорганических используют не энергию Солнца, а энергию окислительно-восстановительных реакций экзотермического характера.

А) Фотосинтетики.

Б) Фоторедуценты.

В) Автотрофы.

Г) Хемосинтетики.

Д) Гетеротрофы.

Задание: укажите правильный ответ.

1. Клеточные структуры, осуществляющие процесс фотосинтеза:

а) пластиды;

б) хлоропласты;

в) хромопласты;

г) митохондрии.

2. Пигмент для фотосинтеза:

а) хлорофилл;

б) ксантофилл;

в) антоциан.

3. Структура, где находится хлорофилл:

а) тилакоид;

б) пероксисома;

в) криста;

г) мезосома.

Карточка 1.

1. На каком этапе энергетического обмена образуется углекислый газ? Напишите название этапа.

2. Назовите исходные продукты энергетического обмена аэробных организмов.

3. АМФ взаимодействует с фосфорной кислотой с затратой энергии в 40 кДж. Изобразите строение и напишите название образовавшегося продукта.

Карточка 2.

1. Назовите конечные продукты энергетического обмена аэробных организмов.

2. Как называется синтез молекул АТФ из молекул АДФ и молекул фосфорной кислоты при непосредственном участии молекулярного кислорода на кислородном этапе энергетического обмена?

3. АМФ взаимодействует с фосфорной кислотой с затратой энергии в 80 кДж. Изобразите строение и напишите название образовавшегося продукта.

Карточка 3.

1. Как называется процесс бескислородного расщепления молекулы глюкозы до двух молекул ПВК?

2. Во сколько раз кислородный этап энергетически более эффективен по сравнению с безкислородным этапом энергетического обмена?

3. При распаде молекулы АТФ выделилось 80 кДж энергии. Изобразите строение и напишите название образовавшегося продукта.

Карточка 4.

1. Сколько молекул АТФ синтезируется на этапе гликолиза?

2. При какой разнице потенциалов на внутренней мембране митохондрий открывается канал в молекуле АТФ-синтетазы?

3. Вычислите количество энергии, которую получит клетка при окислении одной молекулы глюкозы, учитывая, что в одной молекуле АТФ запасается 80 кДж энергии.

Вопросы для сравнения.

Световая фаза.

Темновая фаза.

1. Структура клетки, где происходят процессы фазы.

2. Основные процессы.

3. Результаты процессов.

4. Как шло преобразование энергии.

5. Суммарная скорость протекания процессов фазы.

6. Участие солнечного света.

7. Участие ферментов.

Вопросы для сравнения.

Фотосинтез.

Дыхание.

1. Схема процесса.

2. Энергетические затраты:

а) энергия затрачивается;

б) энергия высвобождается.

3. Синтез АТФ.

4. На что расходуется АТФ.

5. Наличие АТФ-синтетазы и мембран для синтеза АТФ.

6. Наличие ферментов, переносчиков водорода и электронов.

7. Клеточные структуры, где протекают процессы.

Вопросы для сравнения.

Фотосинтез

Фоторедукция

Хемосинтез

1.Источник углерода.

2.Доноры водорода.

3.Источник энергии.

4.Наличие пигмента, улавливающего свет.

5.Исходные вещества.

6.Продукты реакции.

7.Примеры организмов.

8.Определение процесса.

1.Фотофизический этап

Поглощение энергии Солнца и возбуждение пигментов.

Молекулы хлорофилла поглощают кванты солнечной энергии, происходит перевод электронов на более высокие энергетические уровни (это неустойчивое состояние и электроны стремятся возвратиться назад на свои прежние уровни), Часть «возбужденных» электронов возвращается на свой прежний энергетический уровень, испуская при этом энергию в форме теплоты и флюорисценции. Другая часть электронов теряется молекулами хлорофилла

о + _

Х ЛОРОФИЛЛ ХЛОРОФИЛЛ + е

Энергия этих электронов будет использована на следующем этапе и преобразована в энергию химических связей молекул АТФ.

2.Фотохимический этап

Преобразование энергии возбуждения молекул пигментов в энергию химических связей.

Всякий потерянный электрон будет принят другой молекулой (акцептором электрона) происходит перемещение электронов по системе окислительно-восстановительных ферментов на другую сторону мембрны тилакоида.

Хлорофилл, оставшись без электрона, отбирает электрон у молекулы воды и восстанавливается.

Происходит фотолиз воды, т.е. фотоокисление ее хлорофиллом, примерно по следующей схеме

_ .

4 Н₂О 4е + 4Н⁺ + 4 ОН

Х ЛОРОФИЛЛ⁺ + е^-- ХЛОРОФИЛЛ⁰

.

Кислород побочный продукт фотосинтеза, он диффундирует через мембрану в атмосферу.

А вода не только расходуется, но и образуется в процессе фотосинтеза.

Протоны же не способны к диффузии через мембрану и накапливаются на внутренней поверхности мембраны тилакоида.

В мембрану тилакоида встроены молекулы фермента АТФ-синтетазы. И когда формируется критическая разность потенциалов на мембране тилакоида, сила электрического поля проталкивает протоны через канал в молекуле АТФ-синтетазы на наружную поверхность мембраны тилакоида.

Энергия разрядки мембраны используется на синтез молекул АТФ из молекул АДФ и неорганического фосфата (фотосинтетическое фосфорилирование).

Молекулы АТФ идут в строму хлоропласта, где будут участвовать в синтезе углеводов во время темновой фазы фотосинтеза.

П ротоны втречаются с электронами Н⁺ + е^-- Н⁰

Атомы водорода при помощи молекул-переносчиков идут в строму хлоропласта к месту синтеза углеводов.

Скорость световой фазы 0,00001 сек.

3.Биохимический этап

Синтез органических веществ без участия солнечного света

На этом этапе идет преобразование углерода из неорганической формы в органическую.

Для реакций темновой фазы фотосинтеза имеются:

АТФ – источник энергии синтезирован в световую фазу фотосинтеза.

Н – атомы водорода принесены молекулами-переносчиками (НАДФ-молекулы переносчики водорода) из световой фазы фотосинтеза.

СО₂– из атмосферы

Темновые реакции контролируются ферментами.

Последовательность этих реакций впервые была определена в США Кальвиным (так называемый Цикл Кальвина – цепь реакций, конечный продукт которых – углевод), в 1961г. Кальвину была присуждена за эту работу Нобелевская премия.

Шесть циклов темновых реакций дают одну молекулу гексозы, для чего необходимо 18 молекул АТФ

6 СО₂ + 24Н + 18АТФ + 18Н₂О С₆Н₁₂О₆ + 6Н₂О + 18АДФ + 18Н₃РО₄

Скорость темновой фазы 0,1 сек.