Внеклассное мероприятие «Счастливый случай» по теме «Обмен веществ в клетке (метаболизм)»

Автор: Иващенко Людмила Валерьевна

Организация: МАОУ «Лицей № 6»

Населенный пункт: город Бердск, Новосибирской области

Цель: повторить, обобщить и систематизировать знания учащихся по теме "Обмен веществ в клетке (метаболизм)"

Задачи

Образовательные:

Обобщить и систематизировать знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащем в основе жизнедеятельности клетки; закрепить знания учащихся о метаболизме, фотосинтезе, хемосинтезе, гене, генетическом коде, о механизме трансляции и биосинтезе белков на рибосоме. Формировать умения использовать знания о механизме биосинтеза белка при решении задач по молекулярной биологии.

Развивающие:

совершенствование учащимися умения анализировать, конкретизировать, перекодировать учебную информацию, обобщать и делать выводы; развитие логического и системного мышления;

развитие мировоззрения: представлений о целостности организма, взаимосвязи его жизненных функций; о взаимосвязи и взаимозависимости организмов в природе, их связи с компонентами неживой природы;

Воспитательные:

воспитывать умение чётко и быстро формулировать свои мысли, работать в группах, совершенствование навыков культуры умственного труда, коммуникативных навыков: умения слушать и слышать товарища, участвовать в совместном решении проблем; совершенствование эстетического восприятия.

Оборудование: таблица «Строение клетки»

«Человек должен верить, что непонятное можно понять, иначе он не стал бы размышлять об этом». Сократ

«Как приятно знать, что ты что - то узнал» Мольер

 

Цитаты:

«Метаболизм – основа существования живых организмов»

«Хлорофилл - самое интересное из веществ во всём органическом мире» Чарльз Дарвин.

«Обмен веществ и энергии – основа жизни»

 

Ход мероприятия:

Класс делится на 3 команды, каждая команда имеет своего капитана и название.

 

I гейм «Разминка». Командам задаётся по 10 вопросов, на обсуждение которых даётся 5 минут. Отвечает представитель команды, а команда соперников контролирует правильность ответов по образцу. Выигрывает та команда, которая правильно ответила на большее количество вопросов.

 

Вопросы 1 команды 1) Органоиды только растительной клетки. (пластиды) 2) Выросты внутренней мембраны митохондрий (кристы) 3) Организмы живущие в кислородной среде (аэробы) 4) Не имеют клеточную стенку (вирусы) 5) Пластиды красного, жёлтого или оранжевого цвета (хромопласты) 6) Растворители веществ в клетке (лизосомы) 7) Органоид ответственный за синтез белков, жиров и углеводов и их транспортировку (ЭПС) 8) Работы об иммунитете написал (Мечников) 9) Организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических (автотрофы) 10) Органоиды отвечающие за синтез белка (рибосомы) 11) Транспорт веществ происходит через (мембрану) 12) Организмы использующие органические вещества живых организмов называют (паразиты) 13) Как назвал Альтман митохондрии? (биобласты) 14) Бактерии, способные синтезировать органические вещества (цианобактерии и хемосинтезирующие бактерии) 15) Кто ввёл название митохондрия? (Бенда)

Вопросы 2 команды 1) Проникновение крупных молекул через мембрану (фагоцитоз). 2) Выросты внутренней мембраны хлоропластов (граны) 3) Организмы, живущие в бескислородной среде (анаэробы) 4) Клеточная стенка белково - хитиновая (у грибов) 5) Энергетическая станция клетки (митохондрия) 6) Бесцветные пластиды (лейкопласты) 7) Обнаружил нуклеиновые кислоты в ядре (Мишер) 8) Органоид ответственный за синтез и упаковку ферментов в мембранные пузырьки (аппарат Гольджи) 9) Ядерные организмы (эукариоты) 10) Организмы, использующие готовые органические вещества (гетеротрофы) 11) Энергетические станции клетки (митохондрии) 12) Транспорт веществ внутрь клетки (эндоцитоз) 13) Используют для питания мёртвые организмы (сапрофиты) 14) Хромосомы отвечают за процесс (хранения и передачи наследственной информации) 15) Кто впервые обнаружил митохондрии? (Кликкер)

Вопросы 3 команды 1) Пищеварительные станции клетки (лизосомы) 2) Изучил процесс хемосинтеза (Виноградский) 3) Зелёные пластиды (хлоропласты) 4) Безъядерные организмы (прокариоты) 5) Проникновение молекул воды через мембрану (фагоцитоз). 6) Данный органоид отвечает за равномерное распределение хромосом в процессе деления клетки (клеточный центр) 7) Процесс синтеза органических веществ в процессе окислительно – восстановительных реакций (хемосинтез) 8) Граны - это скопления (тилакоидов) 9) Клеточная стенка состоит из целлюлозы (у растений) 10) Окраска свеклы и баклажанов зависит от … (пигментов вакуоли) 11) Транспорт веществ из клетки (экзоцитоз) 12) Где впервые были обнаружены митохондрии? (в мышцах насекомых) 13) Органоид яйцевидной формы состоящий из двух частей большой и малой (рибосома) 14) Участвуют в накоплении крахмала (лейкопласты) 15) Бактерии, участвующие в процессе фотосинтеза (цианобактерии или синезелёные водоросли)

 

II гейм «Заморочки из бочки». Участники команд достают из бочонка (мешка) бочки с номерами.

Ведущий читает на каждый номер вопрос. После обсуждения капитаны команд дают ответы.

 

1. Какое вещество Леонардо да Винчи назвал «соком жизни»? (Воду)

2. Благодаря какому белку археологи находят остатки рогов и копыт животных? (кератин не растворяется в воде, не сворачивается, очень долго не разрушается в земле)

3. Объясните пословицу “Хорошо поел – словно шубу надел”. (При поступлении в организм, питательные вещества преобразуются в химическую энергию, а затем в тепловую энергию.)

4. Найдите ошибки в стихотворении

Рибосома словно бусы

Забралась на ДНК

С ДНК она читает код молекулы белка

Строят цепь белка они

Согласно информации

Вместе весь процесс зовём

Коротко, трансляция.

(Рибосома никогда не встречается на ДНК и тем более не забирается на неё. Она ( рибосома) встречается с иРНК и с тРНК. иРНК считывает информацию, т.е. код молекулы белка с ДНК и этот процесс называется: транскрирция, а процесс синтеза молекулы белка из аминокислот называется - трансляция)

 

5.Что такое "метаболическая вода" и где она используется? (При расщеплении 1 кг жира образуется 1,1 кг воды. Она используется животными, вынужденными долгое время находиться без доступной воды: медведями во время спячки, верблюдами в пустыне и т.д.)

6. В 1963 г. в Голландии появились стиральные порошки, которые хорошо удаляли грязь, но действовали при температуре не выше 40⁰ С, белье с таким порошком не рекомендовали кипятить. Каково действующее начало порошка, какое вещество ограничивало температурный режим? (Ферменты. Они денатурируют при высоких температурах и теряют свои свойства)

7. В романе Жюля Верна описывается забавный случай. Путешественники собрались поужинать мясом ламы гуанако, но оказалось, что мясо несъедобно. "Быть может оно слишком долго лежало?"- спросил один из путешественников. "Нет, оно слишком долго бежало",- ответил ученный Паганель. Почему? (Действительно мясо гуанако съедобно, если животное поймано во время отдыха. А во время продолжительного бега в мышцах накапливается молочная кислота и мясо становится несъедобным)

8. Объясните термин «клетка - открытая система» (Открытая система - это система, в которой идёт свободный обмен веществом и энергией с окружающей средой)

9. Объясните пословицу “Тощий живот ни в пляску, ни в работу”. (Для выполнения работы или движения в пляске необходима энергия. При недостатке питательных веществ в организме ее освобождается мало.)

10. Климент Аркадьевич Тимирязев одну из лекций начал так: “Когда-то, где-то на Землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка. …Ударяясь о него, луч потух, перестал быть светом, но не исчез… В той или другой форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразился в наши мускулы, в наши нервы… Этот луч солнца согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу”. О чём поведал студентам Климент Аркадьевич Тимирязев? (Первичным источником энергии для всего живого на Земле, за очень редким исключением, служит солнечное излучение. Пища образуется благодаря той же энергии Солнца. Начальное звено пищевой цепи — растения, аккумулирующие в процессе фотосинтеза солнечную энергию. Органические вещества, созданные растениями распадаются в организме на простые вещества, а освободившаяся энергия тратится на процессы жизнедеятельности.)

11. На чашу весов поместили мышь под металлическую сетку и уравновесили весы. Животное активно перемещалось по чашке, карабкалось по сетке. Примерно через 30 минут после начала опыта чашка с мышью поднялась вверх. Почему? (Ответ: Масса тела теряется за счет выдыхания углекислого газа и паров воды, которые образуются при расщеплении веществ пищи для получения энергии.)

12. «Растение - посредник между небом и Землёй. Оно ис­тинный Прометей, похитивший огонь с неба. Похищенный им луч солн­ца горит и в мерцающей лучине, и в ослепительной искре электриче­ства. Луч солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигант­ской паровой машины, и кисть художника, и перо поэта». Объясните смысл этого высказывания (Зелёные растения превращают энергию солнца в энергию химических связей органических соединений. А при окислении органических соединений в организме человека выделяется энергия, необходимая для всех процессов жизнедеятельности.)

13. Как хлоропласты в клетках растений приспособлены против повышения освещенности? (У высших растений хлоропласты имеют эллиптическую форму. В зависимости от освещенности листа хлоропласты меняют свое расположение, что защищает их от перегрева (выстраиваются вертикально друг под другом, уменьшая площадь соприкосновения со светом).

14. Из каких атомов состоит молекула хлорофилла? (Хлорофилл состоит из атомов углерода и азота, соединённых в сложное кольцо, в центре которого находится атом магния. К этому кольцу присоединён длинный «хвост» – спирт фитол.)

15. Что является первичным, а что вторичным: белок или ген ? (Ген – участок молекулы ДНК, кодирующий информацию об одном белке. Благодаря информации, зашифрованной в генах происходит биосинтез белка на рибосомах. Значит: ген первичен белок вторичен.)

16. «Это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете”. О каком процессе идёт речь? (о фотосинтезе).

17. Роль АТФ можно сравнить с ролью аккумулятора. Объясните, в чем заключается это сходство. (АТФ можно сравнить с аккумулятором в том смысле, что его производство требует энергии и он служит удобным кратковременным накопителем энергии. АТФ вырабатывается в процессе дыхания и может перемещаться в любую часть клетки, где необходима энергия, «разряжаться» (превращаясь в АДФ), а затем при дыхании вновь «заряжаться» (когда АДФ снова превращается в АТФ).)

18. Этот процесс оказывает своё поистине «сказочное» влияние на окружающую среду. О каком процессе идёт речь? (О хемосинтезе. Нитрифицирующие бактерии участвуют в почвообразовательном процессе, их жизнедеятельность способствует повышению урожайности с/х культур; серобактерии, окисляющие серу до сульфатов, участвуют в очищении промышленных сточных вод;

скопления выделяющегося в результате деятельности железобактерий Fe(OН)₃, образуют болотную железную руду; водородные бактерии используются для получения пищевого и кормового белка; также для регенерации атмосферы в замкнутых системах жизнеобеспечения (например система "Оазис-2", которая была испытана на космическом корабле "Союз-3").

 

III гейм. «Тёмная лошадка»

Побеждает та команда, которая быстрее ответит на вопрос ведущего. Если ответ готов команда поднимает сигнальный флажок или руку.

 

Задание № 1 На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности:

А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т. Определите % содержание всех нуклеотидов в этом фрагменте ДНК и длину гена.

(Решение:

1) достраиваем вторую нить (по принципу комплементарности)

2) ∑(А +Т+Ц+Г) = 24,

из них ∑(А) = ∑(Т) = 8

24 – 100%
8 – х %
х = 33,4%

∑(Г) = ∑(Ц) = 4

24 – 100%
4 – у %
у = 16,6 %

3) молекула ДНК двуцепочечная, поэтому длина гена равна длине одной цепи:

Ответ: 12 × 0,34 = 4,08 нм.)

 

Задание № 2 В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18 %. Определите содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Решение:

1) т.к. Ц = 18%, то и Г = 18%;

2) на долю А+Т приходится 100% – (18% +18%) = 64%, т.е. по 32%

Ответ: Г и Ц – по 18%, А и Т – по 32%.

 

Задание № 3 В молекуле ДНК обнаружено 880 гуанидиловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК.

Определите:

а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК?
б) какова длина этого фрагмента?

Решение:

1) ∑(Г) = ∑(Ц)= 880 (это 22%);

На долю других нуклеотидов А – Т приходится 100% – (22%+22%)= 56%, т.е. по 28%;

Для вычисления количества этих нуклеотидов составляем пропорцию:

22% – 880

28% – х,

отсюда х = 1120

2) для определения длины ДНК нужно узнать, сколько всего нуклеотидов содержится в 1 цепи:

(880 + 880 + 1120 + 1120) : 2 = 2000
2000 × 0,34 = 680 (нм)

Ответ: Других нуклеотидов составляет 1120

Длина фрагмента составляет 680 (нм).

 

Задание № 4 Для того чтобы синтезировать инсулин, состоящий из 51 аминокислоты, тратится 7,3 с. Определите, с какой скоростью идёт синтез белка у высших организмов.

Решение:

51: 7,3 = 7. Синтезируется семь аминокислот за 1 с.

Ответ: связывается семь аминокислот за 1 с.

 

Задание № 5 Фрагмент молекулы ДНК ( ген) содержит 1326 нуклеотидных остатков. Сколько аминокислот входит в состав белка, который кодируется этим геном? (Ответ: одна определённая аминокислота кодируется 3 нуклеотидами. Таких нуклеотидов 1326, значит всего аминокислот 1326 : 3 = 442)

 

Задание № 6 Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу 68400. Определите количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка.

Решение: 68400 : 120 = 570 (аминокислот в молекуле альбумина)

 

Задание № 7 Белок состоит из 100 аминокислот. Определите длину гена, синтезирующего этот белок.

Решение:

Определяем число нуклеотидов, кодирующий этот белок: 3* 100=300 нуклеотидов

Рассчитаем длину гена: 0,34*300=102 нм.

Ответ: длина гена равно 102 нм.

 

Задание № 8 Участок гена имеет следующее строение, состоящее из последовательности нуклеотидов: ЦГГ ЦГЦ ТЦА ААА ТЦГ ... Укажите строение соответствующего участка белка, информация о котором содержится в данном гене.

Решение (для удобства используем табличную форму записи решения):Используя принцип комплементарности и таблицу генетического кода получаем:

 

Задание № 9 Сколько нуклеотидов содержит ген в котором запрограммирован белок инсулин состоящий из 51 аминокислоты (Ответ: Одна определённая аминокислота кодируется 3 нуклеотидами. Таких аминокислот 51, значит всего нулеотидов 51*3=153)

 

Задание № 10 Сколько нуклеотидов содержит ген, кодирующий белок миоглобин, если в его состав входит 155 аминокислот? (Ответ: Одна определённая аминокислота кодируется 3 нуклеотидами. Таких аминокислот 155,значит всего нулеотидов 155 * 3= 465)

 

Задание № 11 Фрагмент молекулы ДНК состоит из 2000 нуклеотидов, при этом количество гуаниловых оснований в полтора раза больше тимидиловых. Сколько нуклеотидов А, Т, Г и Ц содержится в данном фрагменте ДНК?

Решение.

1. Примем за X число тимидиловых нуклеотидов, тогда число адениловых - тоже X, число гуаниловых - 1,5Х, число цитидиловых тоже 1,5Х.
2. X + X + 1,5Х + 1,5Х = 2000, X = 400.
3. Следовательно, количество Т = 400, А = 400, Г = 600, Ц = 600.

Ответ: Т = 400, А = 400, Г = 600, Ц = 600.

 

Задание № 12 Длина гена 71,4 нм. Определите количество аминокислот в составе белка, закодированного данным геном

Решение:

Определяем число нуклеотидов, кодирующий этот белок: 71,4 : 0,34 = 210 нуклеотидов

Рассчитаем количество аминокислот в белке 210 : 3 = 70 аминокислот

Ответ: 70 аминокислот.

 

IV гейм. «Ты – мне, я - тебе». Команды задают друг другу по два вопроса (домашнее задание)

1. Где происходит световая стадия фотосинтеза? (только на свету в мембранах гран при участии хлорофилла и ферментов.)

2. Где происходит темновая фаза фотосинтеза? (в строме хлоропласта без участия света)

3. От каких атомов зависит зелёная окраска хлорофилла? (Ответ: атом магния определяет зелёную окраску хлорофилла).

4. Почему листья растений зелёного цвета? (Ответ: Хлорофилл поглощает красные и синие лучи видимой части спектра, а зелёные отражает. Поэтому хлорофилл, хлоропласт, лист растения воспринимаются нашим глазом как зелёные.)

5. Есть ли в листьях растений наряду с хлорофиллом другие пигменты? (Ответ: Да ксантофилл – жёлтый, каротин – красный и оранжевый. Они проявляются осенью после расщепления хлорофилла, поэтому осенние листья разных цветов).

6. Что такое генетический код? (Это принцип соответствия последо­вательности нуклеотидов ДНК последовательности аминокислот в белке.)

7. Что такое Наследствен­ная информация - это информация о белках, которые должны синтезироваться в организме

8. Что такое строма и где она располагается? (Ответ: Внутреннее содержимое хлоропласта, пространство между оболочкой хлоропласта и тилакоидами)

9. Где синтезируется АТФ у растений? (в хлоропластах)

 

V гейм. «Гонка за лидером». Отвечают на вопросы все участники. Выигрывает та команда, которая даст больше правильных ответов. Те ребята, которые ответили на большее число вопросов, зарабатывают дополнительные очки команде, а себе оценку.

1) На каком этапе из 1 молекулы глюкозы синтезируется 38 молекул АТФ (бескислородном и кислородном)

2) Энергия, необходимая для работы мышц, освобождается в процессе (распада органических веществ)

3) Пластический обмен – это процесс (образования веществ)

4) В процессе биосинтеза происходит (образование в клетке сложных органических веществ из более простых)

5) К автотрофам относятся (растения, цианобактерии и хемосинтезирующие бактерии)

6) Реакция, которая происходит при расщеплении глюкозы без участия кислорода, называется (гликолиз)

7) К фототрофам относятся (зелёные растения)

8) Процесс удвоения ДНК (репликация или редупликация)

9) На каком этапе из 1 молекулы глюкозы синтезируется 36 молекул АТФ (3, кислородном или аэробном)

10) Источником энергии, необходимой для движения, являются (органические вещества)

11) Энергетический обмен – это процесс (окисления органических веществ с освобождением энергии)

12) В процессе анаболизма происходит (образование в клетке сложных органических веществ из более простых)

13) На каком этапе выделяется 1520 кДж энергии (бескислородном и кислородном, или анаэробном и аэробном)

14) К гетеротрофам относятся (животные, грибы, вирусы и все остальные бактерии, кроме цианобактерий и хемосинтезирующих бактерий)

15) Начальная стадия фотосинтеза (световая)

16) К хемотрофам относятся (хемосинтезирующие бактерии)

17) Процесс переписывания информации с ДНК на РНК (транскрипция)

18) На каком этапе выделяется 80 кДж энергии (2 или анаэробном)

19) Белки синтезируются из (аминокислот)

20) К фотосинтезу способны только (зелёные растения и цианобактерии, т.е. синезелёные водоросли)

21) На каком этапе из 1 молекулы глюкозы синтезируется 2 молекулы АТФ (2, бескислородном, или анаэробном)

22) Метаболизм складывается из двух взаимосвязанных противоположных процессов (синтеза и распада)

23) В процессе катаболизма происходит (распад органических веществ с освобождением энергии)

24) Фаза фотосинтеза в процессе которой происходит фотолиз (световая)

25) На что похожа по форме т - РНК (на лист клевера)

26) Процесс синтеза молекулы белка из аминокислот (трансляция)

27) Фотолиз воды – это одна из стадий (фотосинтеза)

28) На каком этапе из 1 молекулы глюкозы синтезируется 0 молекул АТФ (подготовительном)

29) В процессе катаболизма происходит (распад сложных веществ до простых с выделением энергии)

31) Анаболизм – это процесс (синтеза веществ)

31) Начальная стадия дыхания (подготовительная)

32) На каком этапе выделяется 1440 кДж энергии (3 или аэробный)

33) Жиры синтезируются из (глицерина и жирных кислот)

34) Роль матрицы в синтезе молекул и РНК выполняет (молекула ДНК)

35) Информация о последовательности расположения аминокислот в молекуле белка переписывается в ядре с молекулы ДНК на молекулу (информационной РНК)

36) Фотолиз - это (расщепление молекулы воды с высвобождением молекулярного кислорода)

37) Главное свойство всех живых организмов (метаболизм)

38) Где синтезируются транспортные РНК (на матрице ДНК)

39) Какие органоиды клетки содержат индивидуальную ДНК (ядро, хлоропласты и митохондрии)

40) Конечные продукты обмена веществ (углекислый газ и вода)

 

На обсуждение заданий 2, 3, 4, 5 геймов даётся 1 минута. Если ответы досрочные, то эту сэкономленную минуту команда может использовать в обсуждении другого вопроса. За каждый правильный ответ команда получает один балл или фишку.

Подводится итог игры, выставляются оценки (оценки выставляют сами учащиеся в группах).

 

Рефлексия (смайлики).

1. file1.pptx (174,8 КБ)

Опубликовано: 19.11.2025