АТФ синтезі, тыныс алу және жану
10 — сынып
Cабақтың тақырыбы. АТФ синтезі. Тыныс алу және жану
Сабақтың мақсаты: 1. Оқушыларды клеткадағы АТФ синтезі, тыныс алу же жану процесімен таныстыру.
2. Дүниетанымын арттыра отырып, оқу материалдарын толық меңгеру қабілетін дамыту.
3. Ұйымшылдыққа тазалыққа тәрбиелеу.
Сабақтың көрнекілігі: тірек — сызба, сызбанұсқа, портреттер
Сабақтың пәнаралық байланысы: химия.
Сабақтың әдісі: Сұрақ жауап, баяндау, кесте толтыру..
Сабақтың барысы: І. Ұйымдастыру бөлімі.
ІІ. Жаңа сабақты түсіндіру.
ІІІ. Бекіту
ІV. Үйге тапсырма беру.
Үй тапсырмасын тексеру
VІ Бағалау.
І. Амандасу, сабаққа әзірлеу, сабақ мақсатымен таныстыру.
ІІ. Тыныс алу туралы ілімнің негізін қалаушылар — М. В. Ломоносов (1757) және А. Л. Лавуазье (1777) болып саналады. Оттектің қатысында органикалық заттардың жануы табиғатта жүрсе, ал тірі организмдердегі тыныс алу процестері митохондрия органоидында жүзеге асады. Жану кезіндегі энергия жылу түрінде бөлінсе, ал тыныс алу кезіндегі бөлініп шыққан энергия организмдердің бүкіл тіршілік процестеріне және өзінің құрылымын белсенді күйде сақтауға жұмсалады. C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 2881 кДж/моль
Бұл теңдеуден тыныс алу мен жану процестерінің ұқсастығын және тыныс алудың фотосинтезге қарама — қарсы процесс
Эукариоттар және көптеген прокариоттар (бактериялар) АТФ молекуласын синтездеуге қажетті энергияны глюкозаның ыдырауынан алады. Бұл процесс үш сатыға бөлінеді: 1) гликолиз; 2) лимон қышқылының айналымы; 3) электрон тасымалдау тізбегі.
Гликолиздің дайындық кезеңі. Гликолиздің дайындық кезеңі ол клетканың цитоплазмасында жүреді. Мұнда арнайы ферменттердің әсерімен энергиясы мол органикалық заттар, энергиясы аз қарапайым заттарға дейін ыдырайды. Мысалы, көмірсулар — моносахаридтерге, майлар — май қышқылы мен глицеринге, нуклеин қышқылдары — нуклеотидтерге, белок — аминқышқылдарына ыдырайды. Бұл заттар келесі жүретін реакциялардың бастамасы ретінде қолданылады.
Гликолиздің оттексіз (анаэробты) ыдырауы. Бұл процесс жануарлар клеткасындағы митохондрияның ішкі мембранасында жүреді. Ол ферменттердің әсерімен бірінен кейін бірі кезектесіп жүретін 13 реакцияның жиынтығынан тұрады. Реакцияға бастапқы зат ретінде 1 моль C6H12O6 (глюкоза) қатысады. Реакция нәтижесінде 2 моль C3H6O3 (сүт қышқылы) және 2 моль АТФ түзіледі. Бұл реакцияға оттек мүлде қатыспайды, C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ = 2C3H6O3 + 2АТФ + 2H2O
Спирттік ашу процесі глюкозаның ашуына өте ұқсас көп сатылы ферменттік ыдырау болып табылады. Оның жиынтық теңдеуі мынадай:
C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ = 2CO2 + 2C2H5OH + 2АТФ + 2H2O
бір молекула глюкоза ыдырағанда 2 молекула АТФ синтезделеді. Реакция нәтижесінде 200 кДж энергия немесе 40%- ы АДФ — тің АТФ — ке айналуына жұмсалса, ал 120 кДж энергия немесе 60%- ы клеткада АТФ түрінде сақталады.
Гликолиздің оттекті (аэробты) ыдырауы. оттектің қатысымен глюкоза толық ыдырап, соңғы өнім ретінде CO2 және H2O түзіледі. Реакцияның бастапқы заты ретінде 2 моль C3H6O3 (сүт қышқылы) қатысады. Нәтижесінде 36 моль АТФ синтезделеді.
2C3H6O3 + 6O2 + 36H3PO4 + 36АДФ = 6CO2 + 36АТФ + 42H2O
энергияның негізгі көзі — глюкозаның оттекті ыдырауы кезінде (2600 кДж) түзіледі.
Гликолиздің оттекті ыдырауы кезінде түзілген 2600 кДж энергияның 1440 кДж немесе 54%- ы АТФ — тің химиялық байланыс энергиясына айналады.
Глюкозаның оттекті және оттексіз ыдырауының жиынтық теңдеуі мынадай:
C6H12O6 + 6O2 + 38H3PO4 + 38АДФ = 6CO2 + 38АТФ + 44H2O
Глюкозаның оттексіз және оттекті ыдырауы кезінде бөлініп шыққан энергияның 80 кДж + 1440 кДж = 1520 кДж немесе 55%- ы потенциалды энергия түрінде сақталып, клетканың тіршілік процестеріне жұмсалады. Ал 45%- ы жылу энергиясы түрінде пайдаланылады. Қорыта айтқанда, клетканың тіршілік әрекеттеріне жұмсалатын энергия көзі гликолиз процесі кезінде АТФ түрінде синтезделеді. Сондықтан бұл процесті энергетикалық алмасу дейді.. АТФ — тің синтезі гликолиздің бұдан кейінгі сатыларында да үздіксіз жүреді
Cабақтың тақырыбы. АТФ синтезі. Тыныс алу және жану
Сабақтың мақсаты: 1. Оқушыларды клеткадағы АТФ синтезі, тыныс алу же жану процесімен таныстыру.
2. Дүниетанымын арттыра отырып, оқу материалдарын толық меңгеру қабілетін дамыту.
3. Ұйымшылдыққа тазалыққа тәрбиелеу.
Сабақтың көрнекілігі: тірек — сызба, сызбанұсқа, портреттер
Сабақтың пәнаралық байланысы: химия.
Сабақтың әдісі: Сұрақ жауап, баяндау, кесте толтыру..
Сабақтың барысы: І. Ұйымдастыру бөлімі.
ІІ. Жаңа сабақты түсіндіру.
ІІІ. Бекіту
ІV. Үйге тапсырма беру.
Үй тапсырмасын тексеру
VІ Бағалау.
І. Амандасу, сабаққа әзірлеу, сабақ мақсатымен таныстыру.
ІІ. Тыныс алу туралы ілімнің негізін қалаушылар — М. В. Ломоносов (1757) және А. Л. Лавуазье (1777) болып саналады. Оттектің қатысында органикалық заттардың жануы табиғатта жүрсе, ал тірі организмдердегі тыныс алу процестері митохондрия органоидында жүзеге асады. Жану кезіндегі энергия жылу түрінде бөлінсе, ал тыныс алу кезіндегі бөлініп шыққан энергия организмдердің бүкіл тіршілік процестеріне және өзінің құрылымын белсенді күйде сақтауға жұмсалады. C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 2881 кДж/моль
Бұл теңдеуден тыныс алу мен жану процестерінің ұқсастығын және тыныс алудың фотосинтезге қарама — қарсы процесс
Эукариоттар және көптеген прокариоттар (бактериялар) АТФ молекуласын синтездеуге қажетті энергияны глюкозаның ыдырауынан алады. Бұл процесс үш сатыға бөлінеді: 1) гликолиз; 2) лимон қышқылының айналымы; 3) электрон тасымалдау тізбегі.
Гликолиздің дайындық кезеңі. Гликолиздің дайындық кезеңі ол клетканың цитоплазмасында жүреді. Мұнда арнайы ферменттердің әсерімен энергиясы мол органикалық заттар, энергиясы аз қарапайым заттарға дейін ыдырайды. Мысалы, көмірсулар — моносахаридтерге, майлар — май қышқылы мен глицеринге, нуклеин қышқылдары — нуклеотидтерге, белок — аминқышқылдарына ыдырайды. Бұл заттар келесі жүретін реакциялардың бастамасы ретінде қолданылады.
Гликолиздің оттексіз (анаэробты) ыдырауы. Бұл процесс жануарлар клеткасындағы митохондрияның ішкі мембранасында жүреді. Ол ферменттердің әсерімен бірінен кейін бірі кезектесіп жүретін 13 реакцияның жиынтығынан тұрады. Реакцияға бастапқы зат ретінде 1 моль C6H12O6 (глюкоза) қатысады. Реакция нәтижесінде 2 моль C3H6O3 (сүт қышқылы) және 2 моль АТФ түзіледі. Бұл реакцияға оттек мүлде қатыспайды, C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ = 2C3H6O3 + 2АТФ + 2H2O
Спирттік ашу процесі глюкозаның ашуына өте ұқсас көп сатылы ферменттік ыдырау болып табылады. Оның жиынтық теңдеуі мынадай:
C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ = 2CO2 + 2C2H5OH + 2АТФ + 2H2O
бір молекула глюкоза ыдырағанда 2 молекула АТФ синтезделеді. Реакция нәтижесінде 200 кДж энергия немесе 40%- ы АДФ — тің АТФ — ке айналуына жұмсалса, ал 120 кДж энергия немесе 60%- ы клеткада АТФ түрінде сақталады.
Гликолиздің оттекті (аэробты) ыдырауы. оттектің қатысымен глюкоза толық ыдырап, соңғы өнім ретінде CO2 және H2O түзіледі. Реакцияның бастапқы заты ретінде 2 моль C3H6O3 (сүт қышқылы) қатысады. Нәтижесінде 36 моль АТФ синтезделеді.
2C3H6O3 + 6O2 + 36H3PO4 + 36АДФ = 6CO2 + 36АТФ + 42H2O
энергияның негізгі көзі — глюкозаның оттекті ыдырауы кезінде (2600 кДж) түзіледі.
Гликолиздің оттекті ыдырауы кезінде түзілген 2600 кДж энергияның 1440 кДж немесе 54%- ы АТФ — тің химиялық байланыс энергиясына айналады.
Глюкозаның оттекті және оттексіз ыдырауының жиынтық теңдеуі мынадай:
C6H12O6 + 6O2 + 38H3PO4 + 38АДФ = 6CO2 + 38АТФ + 44H2O
Глюкозаның оттексіз және оттекті ыдырауы кезінде бөлініп шыққан энергияның 80 кДж + 1440 кДж = 1520 кДж немесе 55%- ы потенциалды энергия түрінде сақталып, клетканың тіршілік процестеріне жұмсалады. Ал 45%- ы жылу энергиясы түрінде пайдаланылады. Қорыта айтқанда, клетканың тіршілік әрекеттеріне жұмсалатын энергия көзі гликолиз процесі кезінде АТФ түрінде синтезделеді. Сондықтан бұл процесті энергетикалық алмасу дейді.. АТФ — тің синтезі гликолиздің бұдан кейінгі сатыларында да үздіксіз жүреді
Дереккөз: http://bilimsite.kz/
