§ 7.6. ОБМІН РЕЧОВИН, ЕНЕРГІЇ, ІНФОРМАЦІЇ ТА НАУКОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ

• Назад до змісту

ДІЯЛЬНІСТЬ

НАВЧАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

Чи є життєві функції, що відбуваються поза обміном речовин, енергії та інформації? Моделювання змісту теми. ОБМІН РЕЧОВИН, ЕНЕРГІЇ ТА ІНФОРМАЦІЇ

Р Формулює основне поняття теми:
Обмін енергії, речовин та інформації — це сукупність процесів, що забезпечують надходження речовин, енергії із середовища до організму, їхнє перетворення та видалення продуктів життєдіяльності, теплової енергії й певної інформації у середовище.

В Визначає сутність змістових елементів таблиці:

• Живлення: поглинання неорганічних або готових органічних сполук для росту, розвитку й отримання енергії.
• Дихання: надходження кисню для біологічного окиснення речовин і виведення вуглекислого газу.
• Травлення: розщеплення складних речовин їжі до простих сполук, які здатні засвоюватися клітинами.
• Транспорт речовин: перенесення поживних сполук, газів та продуктів метаболізму всередині клітини чи по всьому тілу.
• Подразливість: здатність клітин та організмів сприймати зміни навколишнього середовища й реагувати на них.
• Катаболізм: реакції розщеплення речовин із вивільненням енергії, частина якої запасається в АТФ.
• Анаболізм: реакції біосинтезу власних органічних сполук (білків, ліпідів, вуглеводів) із витратами енергії АТФ.
• Екскреція: виведення кінцевих продуктів обміну, надлишку води й мінеральних солей.
• Секреція: виділення клітинами й залозами біологічно активних речовин (слизу, ферментів, гормонів).
• Комунікація: передавання інформації іншим особинам за допомогою рухів, звуків чи пахучих речовин (феромонів).

К Конструює таблицю:

С Узагальнює знання та формулює висновок про фундаментальну роль обміну речовин, енергії та інформації для організмів:
Жодних життєвих процесів поза обміном речовин, енергії та інформації не існує. Рух, поділ клітин, ріст і розвиток можливі тільки за умови постійного надходження речовин, перетворення енергії та сприйняття сигналів середовища. Тому цей обмін є головною ознакою та фундаментальною властивістю всього живого.

РОЗВИВАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

Яке значення досліджень обміну речовин, енергії та інформації у практичній діяльності людини? Графічна модель. Галузі застосування знань про обмін в практичній діяльності

Р Називає науки, для яких предметом досліджень є обмін речовин, енергії та інформації:
Біохімія, функціональна біохімія, біоенергетика, біоінформатика, фізіологія, молекулярна біологія, молекулярна генетика й екологія.

В Ілюструє прикладами застосування знань про організми:

К Конструює інфографіку:

С Застосовує уміння та прогнозує застосування наукових досліджень обміну речовин, енергії, інформації:
У найближчому майбутньому аналіз індивідуального метаболому дасть змогу лікарям передбачати й зупиняти хвороби ще до появи їхніх симптомів. А розробка штучних фотосинтетичних систем і біореакторів на основі водоростей допоможе отримати екологічно чисте пальне та зменшити вміст вуглекислого газу в атмосфері.

ЦІННІСНЕ ЗАВДАННЯ

Чи потрібна людині допитливість і пізнавальний інтерес до природничих проблем? Презентація навчального продукту на одну із тем (див. додаток до підручника)

Р Називає та формулює ціннісну категорію теми:
Ціннісна категорія — ЕНЕРГІЯ як кількісна міра руху й взаємодії всіх видів матерії та основа функціонування живих систем.

В Формулює ціннісне ставлення щодо категорії:
Усвідомлення цінності енергії та законів її збереження спонукає людей шукати екологічні джерела ресурсів, раціонально харчуватися і дбайливо ставитися до енергетичного балансу свого організму.

К Презентує короткий виклад навчального продукту та його висновок:

• Обрана тема: Тема 3. Повідомлення. «Метаболом — молекулярне “дзеркало” здоров’я людини».
• Короткий зміст повідомлення: Метаболом — це сукупність усіх дрібних молекул і проміжних продуктів обміну (амінокислот, органічних кислот, вуглеводів, ліпідів), які містяться в клітині, тканині чи рідинах організму в конкретний момент. Метаболом чутливо реагує на їжу, фізичну активність, стрес або захворювання значно швидше, ніж змінюється структура ДНК.
• Висновок: Дослідження метаболому дозволяє точно оцінити поточний функціональний стан людини й вчасно помітити збої в обміні речовин.

С Виявляє ціннісне ставлення на рівні індивідуальності та створює проєкт:
Знання про обмін енергії та речовин переконують мене в тому, що режим сну, збалансоване харчування й щоденні фізичні вправи — це особиста відповідальність кожної людини за збереження власного здоров’я.

САМОРОЗВИТОК

САМООРГАНІЗАЦІЯ

Креативне завдання. Презентація навчального продукту на вибрану тему
Створення навчальної презентації на 5–6 слайдів або цифрового постера за темою: «Метаболом — молекулярне “дзеркало” здоров’я людини». Проєкт ілюструє, як молекули в крові відображають раціон і рівень активності організму.

САМОНАВЧАННЯ

КОМПЕТЕНТНІСНА РОБОТА 7. ОБМІН РЕЧОВИН, ЕНЕРГІЇ ТА ІНФОРМАЦІЇ

Підсумкове узагальнення основних закономірностей теми 7:

1. Єдність складу й законів природи: Усі клітини побудовані з однакових органічних молекул (білків, ліпідів, вуглеводів, нуклеїнових кислот). Біологічні системи є відкритими й підпорядковуються фундаментальним законам збереження маси та енергії.
2. Енергетичний обмін (катаболізм): Окиснення органічних сполук відбувається поступово. При повному розщепленні 1 моль глюкози вивільняється $2800\text{ кДж}$ енергії: $55\%$ акумулюється у 38 молекулах АТФ ($1596\text{ кДж}$), а $45\%$ ($1204\text{ кДж}$) розсіюється у вигляді тепла.
3. Пластичний обмін (анаболізм): Утворення власних молекул організму потребує енергії АТФ. Фото- та хемосинтез забезпечують первинне утворення органіки, а транскрипція та трансляція — біосинтез власних білків на рибосомах за генетичним кодом ДНК.
4. Інформаційний обмін: Організми сприймають зовнішні й внутрішні впливи за допомогою білків-рецепторів, регулюють життєдіяльність через вторинні посередники та спілкуються за допомогою звуків, запахів (феромонів) чи рухів.

САМООЦІНЮВАННЯ

Підсумкове тематичне самооцінювання

Таблиця. Самооцінювання навчальної діяльності теми 7. ОБМІН РЕЧОВИН, ЕНЕРГІЇ ТА ІНФОРМАЦІЇ – ФУНДАМЕНТАЛЬНА ВЛАСТИВІСТЬ БІОСИСТЕМ

Загальною оцінкою є висновок про якість навчального матеріалу та рівень навчальної діяльності:

• Якість навчального матеріалу: Висока. Матеріал викладено доступно й наочно, з акцентом на зв’язок біології з фізикою та хімією, а також практичним застосуванням знань у повсякденному житті, спорті й медицині.
• Рівень навчальної діяльності: Високий (11 балів). Усі практичні задачі, таблиці та моделі виконані в повному обсязі, ключові біологічні процеси теми засвоєні глибоко й системно.