ЦИТОПЛАЗМА, ЕЕ КОМПОНЕНТЫ

УРОК 21. РЕАКЦИИ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ, КОТОРЫЕ ПРОИСХОДЯТ В ЦИТОЗОЛЕ, НА ПРИМЕРЕ ГЛИКОЛИЗА

Цели урока: рассмотреть особенности промежуточного обмена веществ, проанализировать механизмы гликолиза и их значение для жизнедеятельности клетки.

Оборудование и материалы: таблицы или мультимедийная презентация «Строение растительной клетки», «Строение животной клетки», «Гликолиз».

Базовые понятия и термины: промежуточный обмен веществ, гликолиз, цитозоль, катализ, ферменты, углеводороды, глюкоза.

ХОД УРОКА

И. Организационный этап

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности учащихся

Вопросы для беседы

1. Какие функции выполняет цитоскелет?

2. Какие компоненты входят в состав цитоскелета?

3. Какие особенности строения цитоскелета позволяют ему эффективно выполнять свои функции?

4. Зачем в клетке нужны центріолі?

III. Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

Промежуточный обмен - процессы превращения веществ в организме с момента их попадания в клетки и к образованию конечных продуктов обмена. Отдельные компартменти клетки (органеллы, цитозоль) есть местом протекания различных реакций промежуточного обмена, которые дополняют друг друга. Промежуточный обмен в различных органах и тканях имеет специфические особенности. Активность процессов промежуточного обмена меняется в зависимости от условий существования, функционального состояния организма, возраста. Регуляция процессов промежуточного обмена осуществляется преимущественно с помощью гормонов.

Одним из важнейших процессов промежуточного обмена является гликолиз. Гликолиз является последовательностью десяти биохимических реакций в ходе которой глюкоза (С₆Н₁₂О₆) превращается в пируват (С₃Н₅О₃). При этом образуются молекулы с макроергічними связями - по две АТФ и НАДН, которые в дальнейшем используются клеткой для удовлетворения своих энергетических потребностей. Все эти реакции происходят при участии ферментов.

В аэробных организмов образован в результате гликолиза (аэробный гликолиз) пируват поступает в митохондрии, где он взаимодействует с кислородом с образованием карбон(IV) оксида, воды и молекул АТФ. В анаэробных условиях (анаэробный гликолиз) пируват в разных организмов может превращаться в лактат или этанол. Кроме синтеза АТФ процесс гликолиза обеспечивает клетку материалом для создания жирных кислот с длинной цепью.

В гликолизе выделяют три основные этапы. На первом преобразованиям подвергаются гексози, на втором - тріози, на третьем - карбоновые кислоты.

Характеристика гликолиза:

• большинство реакций обратимы;

• все метаболиты находятся в фосфорилированной форме;

• источником фосфатной группы в реакциях фосфорилирования является АТФ или неорганический фосфат;

• регенерация происходит под НАД время аэробного гликолиза с помощью дыхательной цепи. Водород транспортируется в митохондрии при участии переносчиков (мембрана митохондрий непроницаема для протонов). Во время анаэробного гликолиза регенерация НАД⁺ осуществляется независимо от дыхательной цепи. В этом случае акцептор водорода от НАДН является пируват, который восстанавливается в лактат.

Анаэробный и аэробный гликолиз энергетически неравноценны. Образование двух моль лактата из глюкозы сопровождается синтезом всего 2 моль АТФ, потому что НАДН, полученный во время окисления глицероальдегідфосфату, не используется дыхательной цепью, а акцептуется піруватом. Анаэробный гликолиз, несмотря на небольшой энергетический эффект, является основным источником энергии для скелетных мышц в начальном периоде интенсивной работы, то есть в условиях, когда снабжение кислородом ограничено. Интересно также то, Что зрелые эритроциты не имеют митохондрий и также получают энергию за счет анаэробного окисления глюкозы.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся

Дать ответы на вопросы:

1. Какие компоненты входят в состав цитоплазмы?

2. Какие функции выполняет цитозоль?

3. Какие особенности цитозоля позволяют ему эффективно выполнять свои функции?

4. Что образуется в результате реакций гликолиза?

5. Какое значение гликолиз имеет для живых организмов?

V. Домашнее задача