Клетка и расщепляет вещества, и строит новые. Почему это не две независимые работы?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Распечатки схемы, таблиц и заданий, тетради, карандаши, линейки; простой калькулятор по желанию. Работа только с готовыми учебными данными. Не ловить животных, не приближаться к гнёздам и убежищам, не проводить опыты на людях или животных. Интернет, регистрация и аккаунты детям не нужны.
Уровень — начинающий исследователь, 9 класс. Предпосылки: вещество, энергия, клетка, сложение и вычитание. В паре один описывает, второй проверяет, затем меняются. Все изображения и числовые серии учебные; работу по ним не выдавать за проведённый опыт. Подготовка и печать выполняются до урока; разборы открываются после самостоятельной попытки. При затруднении учитель разбирает первую строку вместе с классом, остальные учащиеся выполняют самостоятельно.
| Минуты | Работа | Результат |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблема | Вопрос и первое решение |
| 5–14 | Понятия и пример | Способ проверки |
| 14–25 | Практика 1 | Готовый продукт и проверка |
| 25–33 | Практика 2 | Перенос способа |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент и ограничение |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ |
01. Проблемная ситуация
0–5 минут. Карточки: белок строится из аминокислот; сложное вещество расщепляется; мышечное волокно выполняет работу. Разделите построение, распад и использование энергии. Проведите предполагаемую связь между ними и обсудите, где нужна передача энергии.
02. Понятия и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на объяснение способа партнёру.
Потоки вещества и энергии связаны
Метаболизм — совокупность химических превращений в организме. Катаболизм включает распад молекул; часть высвобождаемой энергии может запасаться в пригодной для клеточной работы форме. Анаболизм создаёт более сложные молекулы и требует энергии и исходных веществ. Оба направления идут согласованно, а не по очереди во всём организме.
АТФ участвует в сопряжении процессов: энергия её превращений используется для синтеза, транспорта и движения. АТФ постоянно образуется и расходуется; это не большой долговременный запас вроде жировой ткани. Ферменты ускоряют реакции, но не создают энергию и не отменяют необходимость исходных веществ.
Энергия не исчезает: часть переходит в работу и химические запасы, часть рассеивается как тепло. В учебном балансе все величины относятся к одному интервалу и одной системе. Условные единицы нельзя превращать в калорийность рациона или рекомендации по питанию. Реальный обмен намного сложнее такой схемы.
Работайте по подписям и масштабу; рисунки условные и не заменяют запись реального наблюдения.
За интервал модель получила 100 условных единиц энергии. На поддержание процессов приходится 50, на построение новых веществ 20, на внешнюю работу 10; в резерв перешло 20. Сумма 50+20+10+20 = 100. Если распределено 110 при поступлении 100, надо показать расход прежнего резерва 10, иначе баланс неверен.
03. Практика 1. Проверяем материал
Проверяем условный баланс
Условная энергетическая бухгалтерия за один интервал. Статья «поддержание» включает соответствующие затраты и тепло; повторно тепло к сумме не добавляйте.
| Режим | Поступление; расходы | Изменение резерва |
|---|---|---|
| А | 100; поддержание 50, синтез 20, работа 10 | Вычислите |
| Б | 100; поддержание 50, синтез 20, работа 40 | Вычислите |
| В | 120; поддержание 55, синтез 25, работа 20 | Вычислите |
14–25 минут. За 3 минуты найдите сумму расходов каждого режима, за 3 изменение резерва как поступление минус расходы, за 3 объясните отрицательный знак, за 2 проверьте равенство. Результат: три баланса с единицами и пояснение. Критерии: все статьи учтены один раз; расход резерва не назван исчезновением энергии.
Практика 1: разбор и критерии
А: расходы 80, резерв +20. Б: расходы 110, резерв −10, то есть использована часть прежнего запаса. В: расходы 100, резерв +20. Баланс записывается поступление = расходы + изменение резерва. По баллу за три режима и смысл знака: 4.
04. Практика 2. Перенос способа
Изменение нагрузки в модели
25–33 минуты. Начальный резерв модели 30 единиц. В первом интервале изменение −10, во втором −15, в третьем +8. За 3 минуты рассчитайте резерв после каждого интервала. За 3 оцените план следующего интервала с изменением −20; за 2 предложите два математически возможных исправления баланса, не давая советов по питанию человеку.
Практика 2: разбор и критерии
Резервы 20, 5, 13. План −20 потребовал бы резерв −7, недопустимый в данной модели. Нужно изменить условия: уменьшить расходы на 7 или увеличить поступление на 7, либо их сочетание. Это условная модель, не физиологический прогноз. Четыре балла: последовательность, невозможность, дефицит 7, допустимое исправление.
05. Обсуждение и границы вывода
33–40 минут. Тезис: «Фермент создаёт дополнительную энергию». Возражение: «Он меняет скорость реакции». Обсудите, почему быстрое протекание не означает появление энергии из ничего, и свяжите это с балансом Б.
Обсуждение: возможный вывод
Фермент облегчает протекание реакции, но не служит источником энергии. В режиме Б недостающие 10 единиц поступают из прежнего запаса, а не создаются ферментом. Закон сохранения относится и к медленным, и к быстрым превращениям.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. Поступление 90, расходы 45+25+30, начальный резерв 18. Найдите изменение и конечный резерв. Назовите один анаболический процесс и роль АТФ. Четыре критерия.
Индивидуальная проверка: ответ и критерии
Расходы 100, изменение −10, конечный резерв 8. Синтез белка — анаболизм; АТФ участвует в передаче энергии для клеточной работы. По баллу за изменение, резерв, пример и роль АТФ: 4.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие → результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| 2. Общие свойства организма: обмен веществ и энергии, ферментативные реакции | Различает пластический и энергетический обмен и проверяет баланс модели | Различить анаболизм и катаболизм, составить баланс учебной энергетической модели и объяснить роль АТФ без отождествления её с пищей. |
| Исследовательская работа по программе | Сравнивает новые данные, обсуждает ограничения | Самостоятельный вывод с доказательством и оговоркой |
Источники и права на изображения
Тексты, задания, учебные данные и схемы разработаны для портала «Школы России». Числовые серии — учебные модели, не результаты проведённых классом опытов. Схемы авторские, не копии микрофотографий; сторонние изображения не используются. Фактические сведения сверены по указанным источникам 19.10.2026. Материалы полностью даны, переход по внешним ссылкам ученику не требуется.