Digitální učební materiál Projekt CZ.1.07/1.5.00/34.0415 Inovujeme, inovujeme Šablona III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT (DUM) Tematická oblast Odborná biologie, část biologie organismus 2 Společná pro celou sadu DUM č. 32_Ch27_2_09 Téma Tok energie v buňce Oxidativní fosforylací- dýcháním anaerobní glykolýzou RVP 29-56-H/01 Řezník-uzenář 65-51-H/01 Kuchař-číšník 65-42-M/01 Hotelnictví Ročník 1.-3. Předmět Odborná biologie Základy přírodních věd Nauka o výživě Zpracovala MVDr. Alena Stibůrková Kdy Květen 2013 Klíčová slova Oxidativní fosforylace dýcháním; anaerobní glykolýza; autotrofní buňky, heterotrofní buňky; anaerobní nebo aerobní prostředí Toto dílo obsahuje citace v souladu s 31 odst. 1 písm. c) zákona č. 121/2000 Sb., o právu autorském a může být použito výhradně při vyučování. Anotace DUM navazuje na DUM č. 1 Je zvolena tabulková podoba pracovního listu, který má předepsaná hlavní témata s klíčovými slovy. Pracovní list je doplněn textem k danému tématu. Veškeré části na sebe systematicky navazují s následným propojením s praxí. Pracovní list je vytvořen ve dvou verzích A, B. Druh výukového zdroje: pracovní list ve Wordu Typ interakce: skupinová Soubor název 32_Ch27_2_09 Tok_ energie_ v_ buňce Soubor popis obsahu Soubor obsahuje pracovní list na téma Tok energie v buňce Skupina A pracovní list obsahuje obrázek aerobní buňky žák doplňuje složky procesu dýchání v buňce (organismu) Skupina B pracovní list obsahuje obrázek mitochondrie žák doplňuje využití uvolněné energie při dýchání Metodický list Digitální učební materiál slouží pro výuku daného tématu, pro opakování a písemné zkoušení s možností využití na interaktivní tabuli. Při výuce - výkladu žáci pracují s pracovním listem, který má text a obrázky. Ke správnému doplnění obrázků slouží prezentace (DUM č. 1) a text, který je součástí pracovního listu. Při opakování se žáci rozdělí na skupinu A a B. U verze A je obrázek buňky žáci doplňují do obrázku aerobní buňky (organismu) jednotlivé složky. U verze B je obrázek mitochondrie žák popisuje proces dýchání, probíhající v mitochondriích aerobních buněk a doplňuje využití uvolněné energie. Žáci se aktivují k samostatnému uvažování a opakují si probrané učivo. Střední škola potravinářská, obchodu a služeb Brno Sídlo: Charbulova 106, 618 00 Brno
Časová náročnost: 10-15 minut Literatura: JELÍNEK, Jan. ZICHÁČEK, Vladimír. Biologie pro gymnázia. Olomouc: 1. Vyd. Moravské tiskárny, 1999. 551 s. ISBN 80-7182-070-9. BENEŠOVÁ, Marika., HAMPLOVÁ, Hana., KNOTOVÁ, Kateřina., LEFNEROVÁ, Pavlína., SÁČKOVÁ, Ivana., SATRAPOVÁ, Hana. Odmaturuj z biologie. 1. vyd. Brno: Didaktik spol. s r. o., 2003. 224 s. ISBN 80-86285-67-7. STEINHAUSER, Ladislav. Hygiena a technologie masa. 1. vyd. Brno: Spektrum, 1995. 664 s. ISBN 80-900260-4-4. DAVÍDEK, Jiří. a kol. Chemie potravin. 1. vyd. Praha: SNTL, 1983. 629 s. ISBN 04-815-83. ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. 1. vyd. Praha: Prométheus, 2005. 259 s. ISBN 80-7196-223-6. PIPEK, Petr. Technologie masa I. 1. vyd. Kostelní Vydří: Karmelitánské nakladatelství, 1995. 334 s. ISBN 80-7192-283-8. Obrázky: vlastní zdroj MVDr. Alena Stibůrková Střední škola potravinářská, obchodu a služeb Brno Sídlo: Charbulova 106, 618 00 Brno
Text: Výukový Tok energie v buňce Zdroje energie, formy energie a příjem energie organizmy vysvětlení Výskyt, význam Energie v buňce její přeměna Termodynamická věta Zdroje energie Dvě formy uvolnění energie při transformaci (metabolismu látek) v buňce Příjem energie: Autotrofní buňky (rostlinné) Energie je získána chemickými procesy v buňce - procesem dýchání, fotosyntézou Energie se navzájem přeměňují, energie se neztrácí Energie se získává z okolí (chemických látek a energie slunce) Energie jako teplo - nevyužitelná energie Energie schopna konat práci volná, využitelná Přijímají nejen energii chemickou, ale i energii elektromagnetického záření (světelnou energii) Probíhá v mitochondriích a cytoplazmě buňky Energie je vázána v chemických vazbách (molekul cukrů, tuků, bílkovin) a slunečním záření (elektromagnetickém záření) Dále se transportuje, přeměňuje a využívá v potřebné formě Vše probíhá v buňce Je odváděna ven do okolí Je využita na pohyb a tvorbu (syntézu) polysacharidů, bílkovin, nukleových kyselin Buňky zelených částí rostlin, obsahující chloroplasty Heterotrofní buňky (živočišné) Fakultativně anaerobní nebo aerobní mikroorganismy (organismy žijící za nepřístupu kyslíku a za přístupu kyslíku) Přijímají energii vázanou ve vazbách organických látek V prostředí bez kyslíku získávají energii uvolněnou anaerobní glykolýzou v prostředí s kyslíkem - oxidativní fosforylací Buňky většiny bakterií, všech hub, prvoků, mnohobuněčných živočichů a jen některé buňky rostlin, které nemají chloroplasty Některé jednobuněčné organismy (bakterie, kvasinky..) mohou žít v prostředí jak bez kyslíku, tak s kyslíkem
Uvolnění energie, vázání a přenos energie v buňce (organismu) Uvolnění energie v buňce: Anaerobní glykolýza za nepřístupu kyslíku Oxidativní fosforylace za přístupu kyslíku Vysvětlení Štěpení uhlíkatého řetězce glukózy za nepřístupu kyslíku Je proces, kdy postupným odnímáním atomů vodíku z organických látek kyslíkem za vzniku vody, se uvolní energie, která se okamžitě použije k syntéze ATP z ADP Výskyt, význam U anaerobních buněk prokaryotických, živočišných a rostlinných konečným produktem glykolýzy je kyselina pyrohroznová - Probíhá volně v cytoplazmě buňky například: laktobakterie - mléčné kvašení (konečným produktem je kyselina mléčná), kvasinky- při alkoholovém kvašení (zde se kyselina pyrohroznová dále mění na etanol) U aerobních buněk mnohobuněčných živočichů a rostlin a některých bakterií Probíhá za účasti enzymů buněčného dýchání a to v mitochondriích buňky ATP (kyselina edenosintrifosforečná), ADP (kyselina adenosidifosforečná) jejich koloběh ADP ATP; vázání a přenos energie v buňce - Energie uvolněná oxidativní fosforylací se uloží do makroergní vazby v ATP a takto bude přenášena do dalších chemických dějů v buňce - ATP předá energii, tím že se mění na ADP defosforylací - - Po té se ADP vrací do mitochondrií, kde je opět fosforylována na ATP ATP a ADP jsou nesmírně důležité sloučeniny k přenosu energie a jejich koloběh patří k základním buněčným funkcím
9. pracovní list : skupina A Uvolnění energie v buňce Oxidativní fosforylací (za přístupu kyslíku u aerobních buněk- organismů) Doplňte do obrázku aerobní buňky (organismu) jednotlivé složky, které vstupují do procesu dýchání a zároveň, které jsou uvolněny při této přeměně: (pojmy doplňte k daným šipkám) ------------------ ---------------------------- ------------------------ --------------------- -------------------- ---------------------------- ---------------------- --------------------------
Text: Výukový Tok energie v buňce Zdroje energie, formy energie a příjem energie organizmy vysvětlení Výskyt, význam Energie v buňce její přeměna Termodynamická věta Zdroje energie Dvě formy uvolnění energie při transformaci (metabolismu látek) v buňce Příjem energie: Autotrofní buňky (rostlinné) Energie je získána chemickými procesy v buňce - procesem dýchání, fotosyntézou Energie se navzájem přeměňují, energie se neztrácí Energie se získává z okolí (chemických látek a energie slunce) Energie jako teplo - nevyužitelná energie Energie schopna konat práci volná, využitelná Přijímají nejen energii chemickou, ale i energii elektromagnetického záření (světelnou energii) Probíhá v mitochondriích a cytoplazmě buňky Energie je vázána v chemických vazbách (molekul cukrů, tuků, bílkovin) a slunečním záření (elektromagnetickém záření) Dále se transportuje, přeměňuje a využívá v potřebné formě Vše probíhá v buňce Je odváděna ven do okolí Je využita na pohyb a tvorbu (syntézu) polysacharidů, bílkovin, nukleových kyselin Buňky zelených částí rostlin, obsahující chloroplasty Heterotrofní buňky (živočišné) Fakultativně anaerobní nebo aerobní mikroorganismy (organismy žijící za nepřístupu kyslíku a za přístupu kyslíku) Přijímají energii vázanou ve vazbách organických látek V prostředí bez kyslíku získávají energii uvolněnou anaerobní glykolýzou v prostředí s kyslíkem - oxidativní fosforylací Buňky většiny bakterií, všech hub, prvoků, mnohobuněčných živočichů a jen některé buňky rostlin, které nemají chloroplasty Některé jednobuněčné organismy (bakterie, kvasinky..) mohou žít v prostředí jak bez kyslíku, tak s kyslíkem
Uvolnění energie, vázání a přenos energie v buňce (organismu) Uvolnění energie v buňce: Anaerobní glykolýza za nepřístupu kyslíku Oxidativní fosforylace za přístupu kyslíku Vysvětlení Štěpení uhlíkatého řetězce glukózy za nepřístupu kyslíku Je proces, kdy postupným odnímáním atomů vodíku z organických látek kyslíkem za vzniku vody, se uvolní energie, která se okamžitě použije k syntéze ATP z ADP Výskyt, význam U anaerobních buněk prokaryotických, živočišných a rostlinných konečným produktem glykolýzy je kyselina pyrohroznová - Probíhá volně v cytoplazmě buňky například: laktobakterie - mléčné kvašení (konečným produktem je kyselina mléčná), kvasinky- při alkoholovém kvašení (zde se kyselina pyrohroznová dále mění na etanol) U aerobních buněk mnohobuněčných živočichů a rostlin a některých bakterií Probíhá za účasti enzymů buněčného dýchání a to v mitochondriích buňky ATP (kyselina edenosintrifosforečná), ADP (kyselina adenosidifosforečná) jejich koloběh ADP ATP; vázání a přenos energie v buňce - Energie uvolněná oxidativní fosforylací se uloží do makroergní vazby v ATP a takto bude přenášena do dalších chemických dějů v buňce - ATP předá energii, tím že se mění na ADP defosforylací - - Po té se ADP vrací do mitochondrií, kde je opět fosforylována na ATP ATP a ADP jsou nesmírně důležité sloučeniny k přenosu energie a jejich koloběh patří k základním buněčným funkcím
9. pracovní list skupina B Využití uvolněné energie v buňce Popište proces dýchání, probíhající v mitochondriích aerobních buněk a doplňte využití uvolněné energie při tomto procesu: (pojmy doplňte k daným šipkám) ----------------- ------------------ ------------------- ------------------- ----------------------- ------------------- -------------------------- ------------------- --------------------------------