Метаболизм – основа существования живых организмов

Цели урока:
Формирование общих представлений о клеточном метаболизме и его биологическом значении.
Развитие навыков самостоятельной работы с различными источниками информации.
Задачи урока:
Изучить, что такое метаболизм и выяснить является ли он жизненно важным процессом .
Сравнить анаболизм и катаболизм.
Определить биологическое значение метаболизма.

Основополагающий вопрос:
Почему обмен веществ (метаболизм) считают необходимым и достаточным условием и признаком жизни?

Основные термины и понятия:
Обмен веществ.
Метаболизм.
Анаболизм, ассимиляция.
Биосинтез.
Катаболизм, диссимиляция.

«ОБМЕН ВЕЩЕСТВ или метаболизм - совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии в организмах, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь с окружающей средой и адаптацию к изменениям внешних условий».
«Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия».
Что такое метаболизм?

Сущность метаболизма:
Сущность метаболизма заключается в преобразовании веществ и энергии.
Основу метаболизма составляют взаимосвязанные процессы анаболизма и катаболизма, направленные на непрерывное обновление живого материала и обеспечение его необходимой энергией.
Метаболизм
Анаболизм
Катаболизм

Что такое анаболизм?
АНАБОЛИЗМ (от греч. anabole — подъем) или ассимиляция –совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей, заключается в синтезе сложных молекул из более простых с накоплением энергии. Наиболее важный процесс анаболизма, имеющий планетарное значение, — фотосинтез.
Биосинтез – реакции образования органических веществ в живой клетке.
Совокупность реакций биосинтеза называется пластическим обменом.
«Пластикос» по гречески означает скульптурный. Так же как скульптор из глины создает изваяние, так и клетка строит свое тело из веществ, полученных в процессе биосинтеза.

Что такое катаболизм?
КАТАБОЛИЗМ (от греч. katabole — разрушение) или диссимиляция – совокупность протекающих в живом организме ферментативных реакций расщепления сложных органических веществ (в т. ч. пищевых).
В процессе катаболизма происходит освобождение энергии, заключенной в химических связях крупных органических молекул, и запасание ее в форме богатых энергией фосфатных связей аденозинтрифосфата (АТФ).
Катаболические процессы — дыхание, гликолиз, брожение. Основные конечные продукты катаболизма — вода, углекислый газ, аммиак, мочевина, молочная кислота.
Совокупность реакций расщепления называется энергетическим обменом клетки.

Самостоятельная работа.
Сравнение анаболизма и катаболизма

Сравним анаболизм и катаболизм

Выводы:
Анаболические и катаболические процессы осуществляются путем последовательных химических реакций с участием ферментов.
Анаболизм и катаболизм – противоположные процессы.
Анаболизм и катаболизм – взаимосвязанные процессы. Связь эта состоит в том, что с одной стороны, реакции биосинтеза нуждаются в затрате энергии, которая черпается из реакций расщепления. С другой стороны, для осуществления реакций энергетического обмена необходим постоянный биосинтез ферментов и веществ-энергоносителей.
Совокупность пластического и энергетического обменов, взаимосвязанных между собой и окружающей средой, называют обменом веществ.
Обмен веществ или метаболизм – важнейшее условие и необходимый признак жизни. С прекращением обмена веществ прекращается и сама жизнь!

Функции обмена веществ:
Наиважнейшей функцией процесса обмена веществ является поддержание постоянства внутренней среды клеток и организма (гомеостаз) в непрерывно меняющихся условиях существования.
Обеспечение развития, жизнедеятельности и самовоспроизведения организмов, их связь с окружающей средой и адаптации к изменениям внешних условий.

Особенности обмена веществ у различных организмов
Для каждого живого организма характерен особый, генетически закрепленный тип обмена веществ, зависящий от условий ёго существования и от отношения площади поверхности тела к его массе. Это отношение тем больше, чем меньше животное. Следовательно, у крупных животных интенсивность обмена веществ ниже, чем у мелких. Интенсивность обмена веществ у человека условно принята за единицу.

Различие в интенсивности обмена веществ у разных организмов.
Слон – 0,33
Лошадь – 0,52
Овца – 1,05
Собака – 1,57
Землеройка – 35,24
Если землеройка будет без пищи 7 – 9 часов, она погибнет!

Биологическое обеспечение обмена веществ:
Для каждого вида организмов характерен особый, генетически закрепленный тип обмена веществ, зависящий от условий его существования.
Интенсивность и направленность обмена веществ в клетке обеспечивается путем сложной регуляции синтеза и активности ферментов, а также в результате изменения проницаемости биологических мембран.
В организме человека и животных имеет место гормональная регуляция обмена веществ, координируемая центральной нервной системой.
Любое заболевание сопровождается нарушениями обмена веществ; генетически обусловленные нарушения обмена веществ служат причиной многих наследственных болезней.

Выводы по уроку:
Метаболизм - совокупность всех химических изменений и всех видов превращений веществ и энергии в организмах, обеспечивающих развитие, жизнедеятельность и самовоспроизведение организмов, их связь с окружающей средой и адаптацию к изменениям внешних условий.
Метаболизм складывается из двух противоположных и взаимосвязанных процессов – анаболизма и катаболизма.
Так как анаболизм и катаболизм являются противоположными и одновременно взаимосвязанными процессами, то их совокупность, то есть метаболизм можно считать примером всеобщего закона единства и борьбы противоположностей.
Метаболизм – важнейший биологический процесс и необходимый признак жизни.

Самопроверка:
Вопросы:
Почему анаболизм называют пластическим обменом?
Какие процессы могут быть примером анаболизма?
Почему катаболизм называют энергетическим обменом?
Какие процессы могут быть примером катаболизма?
Что такое метаболизм?
Тест Тест Кроссворд