Výběr jazyka
Cz
INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
Web není aktualizován od roku 2012

Prezentace v biochemii - Krebsův cyklus

Příklad dobré praxe; téma: Odborné vzdělávání  

Autor: Ing. Bc. Marcela Sukovitá

Škola: VOŠ, SOŠ a SOU Bzenec, nám. Svobody 318, Bzenec 696 81

 

Klíčová slova

Biochemie, Krebsův cyklus, glyoxylátový cyklus, dýchací řetězec

 

Stručná anotace

Prezentace se týká dynamické části biochemie, která je součástí předmětu chemie potravin a biochemie v oboru vzdělání Analýza potravin.

 

Kontext

Prezentaci používám při frontální výuce ve 4. ročníku oboru Analýza potravin po probrání metabolismu bílkovin, lipidů a sacharidů. Používám ji již 8 let a příprava mi trvala 5 hodin plus postupné upravování a vylepšování v průběhu let.

 

Cíle

Snímek číslo 3 je volen tak, aby se docílilo pohledu vždy na určitou část cyklu (některé sloučeniny se objeví pouze po kliknutí myší, některé části nabíhají automaticky). Žáci pomocí schématu objasní průběh a význam citrátového cyklu a další návaznosti na něj.

 

Realizace

Prezentaci používám při frontální výuce, kdy se v jedné vyučovací hodině snažím žákům s pomocí prezentace přibližně 20-25 minut vysvětlit, co a jak probíhá.

Nejdříve se naváže na učivo z předcházejících hodin, kdy při metabolismech lipidů, sacharidů a bílkovin vzniká  acetylkoenzym A. Pro přehlednost názorné schéma (Obr. č.1):

 

OBRÁZEK č. 1

 

Obr. č. 1

Po uvedení do souvislosti zaměření na Krebsův cyklus = cyklus kyseliny citronové = citrátový cyklus, který spolu s dýchacím řetězcem slouží ke konečnému odbourání živin, oba probíhají v mitochondriích.

Krebsův cyklus je, jak již název napovídá, cyklický proces, ve kterém se acetyl-CoA slučuje se čtyřuhlíkatou sloučeninou oxalacetátem za vzniku citrátu. Ten se přes 7 reakčních stupňů mění na výchozí čtyřuhlíkatou sloučeninu, která byla do počátku reakce vnesena jako akceptor acetyl -CoA.

 

Při použití přiložené prezentace v PowerPointu jsem schopna docílit na snímku číslo 3 toho, že se žáci zaměřují pouze na tu část, o které zrovna mluvím, žáci vidí pouze určité reakce a sloučeniny. Viz celkově následné schéma (Obr. č. 2).

 

OBRÁZEK č. 2

 

Obr. č. 2

Při každém oběhu vstupuje do cyklu jedna molekula acetyl-CoA, uvolňují se 2 molekuly CO2 a vzniká 1 molekula ATP. Současně jsou odštěpeny čtyři dvojice atomů vodíku, které jsou prostřednictvím redukovaných koenzymů (3 NADH+H+ a 1 FADH2) transportovány do dýchacího řetězce. Zde se oxidují na vodu za uvolnění velkého množství energie, která se ukládá do makroergických vazeb ATP.

 

Přímý energetický zisk je 1 mol ATP. Krebsův cyklus ale probíhá pouze ve spojení s dýchacím řetězcem Þ celkem 12 ATP.

Odbouráním každého acetylového zbytku může aerobní organismus uvolnit energii odpovídající 12 ATP.

 

Podrobnější přehled jednotlivých reakcí:

 

Reakce

Typ reakce

Kofaktor enzymu

C2 + C4 ® C6

 

 

acetyl-CoA + oxalacetát + H2O ® citrát + CoA + H+

kondenzace

CoA

C6 « C6

 

 

citrát « isocitrát

isomerace

Fe2+

C6 ® C5 + CO2

oxidace

 

isocitrát + NAD+ « 2-oxoglutarát + CO2 + (NADH+H+)

dekarboxylace

NAD+

C5 ® C4 + CO2

oxidace

TPP, a-lipoát

2oxoglutarát + NAD+ + CoA « sukcinyl-CoA + CO2 + (NADH+H+)

dekarboxylace

CoA,FAD,

NAD+

reakce na úrovni C4

 

 

sukcinyl-CoA + GDP + Pi + H2O « sukcinát + GTP + CoA

substrátová fosforylace

CoA

sukcinát + FAD « fumarát + FADH2

oxidace

FAD

fumarát + H2O « L- malát

hydratace

-

L- malát + NAD+ « oxalacetát + (NADH+H+)

oxidace

NAD+

 

Variantou Krebsova cyklu je glyoxylátový cyklus (spíše u mikroorganismů). První dvě reakce jsou stejné, tedy po vznik isocitrátu, jako u Krebsova cyklu. Isocitrát je štěpen na glyoxylát  O=CH-COO a sukcinát, který je použit na biosyntézu sacharidů. Glyoxylát pokračuje v cyklus a kondenzuje s 2. molekulou acetyl-CoA a vzniká malát, který se dále přeměňuje na oxalacetát a tím se cyklus uzavře.

 

Rostlinné i živočišné buňky získávají rozhodující množství energie oxidací vodíku, ke které dochází v tzv. dýchacím řetězci. Substrátem není volný vodík, ale vodík vázaný ve formě NADH+H+, případně FADH2. Konečným produktem reakce je voda, oxidačním činidlem kyslík. Celkově lze reakci vyjádřit rovnicí:

 

NADH+H+ + ½ O2 + 3ADP +3 Pi                NAD+ + 3ATP + H2O

 

Dýchací řetězec je tvořen několika redoxními systémy, které jsou seřazeny kaskádovitě, podle hodnot redoxních potenciálů (viz. následující schéma). Nejnegativnější redoxní potenciál má systém NAD+/NADH+H+. Redukované koenzymy vstupující do dýchacího řetězce tedy nereagují s kyslíkem přímo, ale přes několik meziproduktů. Díky tomu se celková energie, kterou můžeme oxidací získat, neuvolňuje najednou, ale po částech (Obr. č. 3).

Energie uvolněná v jednotlivých fázích dýchacího řetězce je využita na tvorbu ATP v procesu zvaném oxidační fosforylace. Nejvíce energie, tj. 3ATP poskytne oxidace vodíku, který je do dýchacího řetězce vnesen ve formě NADH+H+. Oxidací FADH2 lze získat o jednu molekulu ATP méně.

 

OBRÁZEK - SCHÉMA

 

Výsledky

Prezentace v PowerPointu se mi velmi osvědčila, v průběhu výkladu ukazuji pouze to, co mám přesně na mysli – při vysvětlování mechanismu Krebsova cyklu – snímek číslo 3. Odpadlo to, že se žáci přestávají orientovat v celém schématu. Samozřejmě jsem schéma zjednodušila, protože si myslím, že pro potřeby SŠ je to dostatečné. Snímky 1 a 3 jsem vytvořila sama. Na snímcích číslo 6, 7, 8,10 jsem přiložila schémata stažená z internetu. (Bohužel cituji pouze zdroj u snímku č. 10, schémata na snímcích 6,7,8 mám už stažené 7 let a bohužel zdroje jsem nechtě v průběhu let smazala.)

Ve většině tříd je potřeba projít prezentaci a vysvětlit učivo 2 hodiny po sobě. Poté je většina žáků schopna sama vysvětlit průběh Krebsova cyklu podle schématu.

 

Nutné pomůcky a prostředky

Technické vybavení třídy, aby se prezentace mohla spustit. Kopírka na zkopírování a poskytnutí schémat žákům.

 

Použitá literatura a zdroje

Vodrážka, Z.: Biochemie pro studenty středních škol a všechny, které láká tajemství živé přírody. Praha: Scientia, 1998, ISBN 80-71863-083-6

Obr.č.3 -http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Mitochondrial_electron_transport_chain%E2%80%94Etc4.svg#filelinks

 

 

Nahoru

Novinky

Koučování nabídlo lektorům příležitost k zamyšlení a řešení problémů

Účastníci koučování se dobře zorientovali v pěti tematických modulech a dokázali si vybrat témata týkající se jednotlivých modulů. Velmi důležité bylo vytvoření důvěry mezi koučem a účastníky koučování. Zaručení diskrétnosti mělo vliv na výběr témat a otevřenost účastníků. Koučování nabídlo příležitost k zamyšlení a řešení problémů. Účastníci ocenili možnost vyzkoušet si všechny nabízené formy koučování, resp. skupinovou, individuální a koučink přes Skype.  

 

HODNOCENÍ KVALITY ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ – PŘÍKLADY Z EVROPSKÝCH ZEMÍ

Publikace čtenáře seznámí s nástrojem EQAVET, který patří do skupiny iniciativ Evropské komise, které mají několik společných cílů – zvýšení atraktivity odborného vzdělávání, podporu celoživotního učení a zvyšování mobilit žáků, studentů a pracujících. EQAVET dbá na to, aby v jednotlivých zemích byla budována „kultura“ kvality. Tedy na to, aby na systémové úrovni, i na úrovni poskytovatelů odborného vzdělávání bylo na zajišťování kvality myšleno.  

 

Obhajoba maturitní práce – příručka pro žáky a učitele SOŠ

Příručka se skládá ze dvou samostatných celků určených, jak je z názvu publikace patrné, pro dvě různé cílové skupiny. První a zároveň obsáhlejší část je určena pro žáky středních odborných škol, kteří v ní najdou tipy, návody a rady, jak úspěšně obhájit maturitní práci. Cílové skupině mladých je přizpůsobena i struktura textu, použitý jazyk i způsob zpracování.  

 

V létě proběhne poslední rozesílka publikací

V průběhu léta všem odborným školám a učilištím pošleme publikace CLIL ve výuce - jak zapojit cizí jazyky do vyučování, Metodika tvorby školních vzdělávacích programů SOŠ a SOU a CD Profilová maturitní zkouška v odborných školách.  

 

CLIL ve výuce - jak zapojit cizí jazyky do vyučování

Příručka CLIL ve výuce - jak zapojit cizí jazyky do vyučování otevírá možnosti integrované výuky v takovém typu vzdělávání, ve kterém se plánuje zavést cizí jazyk nebo alespoň prvky cizojazyčné výuky v odborném předmětu. Pojem odborný předmět používáme pro jakýkoliv vzdělávací obsah nejazykového charakteru, který je vyučován na jakémkoliv typu a stupni vzdělávání. V příručce o CLIL (Content and Language Integrated Learning), tj. obsahově a jazykově integrovaném vyučování, naleznete charakteristické rysy pro CLIL v českém prostředí. Snažili jsme se vymezit důležité principy a cíle CLIL výuky. Zabýváme se také plánováním a realizací CLIL ve vyučovací hodině. Proto jsme zahrnuli množství praktických příkladů, metodických návodů a doporučení, které by měly sloužit cílové skupině učitelů nejazykových předmětů základních a středních škol.  

 

Prezentace výstupů projektu na workshopu partnerství TTnet

Projekt Kurikulum S a jeho výstupy byly prezentovány na workshopu partnerství TT net ČR, který se uskutečnil ve dnech 18.–19. dubna 2012 na zámku v Kostelci nad Černými Lesy. Tématem jarního workshopu bylo "Přispívají měnící se požadavky na kvalifikaci vzdělavatelů v odborném vzdělávání ke zvýšení kvality tohoto vzdělávání". Setkání partnerství TTnet ČR proběhlo za finanční podpory MŠMT ČR.  

 

Modulární projektování školních vzdělávacích programů v odborném vzdělávání

Příručka si klade za úkol pomoci těm, kteří uvažují o modulové výuce a chtěli by začlenit moduly do svých školních vzdělávacích programů nebo je využívat pro rozvíjení mobility žáků a učitelů v rámci ECVET. Příručka se obsahově skládá ze dvou částí: V první části (kapitola 1–4) popisuje obecně vzdělávací moduly, jejich tvorbu a využití pro zpracování ŠVP. V další části (kapitola 5) se věnuje využití a zpracování vzdělávacích modulů pro podporu mobility žáků v rámci systému ECVET .  

 

další novinky