Введение

Введение
Урок № 1.
Тема урока: Введение. Предмет и задачи общей биологии. Уровни
организации живой материи.
«Если человечество хочет
сохранить свою цивилизацию,
оно более чем когда-либо нуждается
в достаточно полных знаниях об
окружающей среде, поскольку
основные законы природы
действуют по-прежнему».
Ю. Одум.
Цель урока:
 ознакомить учащихся с предметом «общая биология», как дисциплиной изучающей
основные закономерности возникновения и развития жизни на Земле;
 охарактеризовать уровни организации живого, показать их взаимосвязь;
 сформировать умение вычленять уровни организации в окружающей живой природе;
 изложить основные требования к поведению учащихся в кабинете биологии (ТБ),
оформлению и ведению рабочей тетради, правилами пользования учебником, а также к
выполнению домашних заданий;
 указать на связь биологических дисциплин с другими науками (химией, физикой,
географией и др.), на их место, в формировании научных представлений о мире;
 способствовать развитию познавательного интереса учащихся к предмету «общая
биология».
Оборудование: записи на доске, таблицы «Строение клетки», «Популяция», «Биоценоз»,
«Биосфера», научно-популярные книги и журналы, презентация «Урок 1».
План урока.
Время,
Этапы урока
1.
Организационный
момент
Приемы и методы
мин
урока.
1-2
Сообщение учителя.
Постановка учебной проблемы.
2. Изучение нового материала.
20-25
Рассказ
учителя
демонстрация,
беседа. Записи в тетради
3. Отработка знаний и умений
8-10
Ответы на вопросы.
4. Подведение итогов.
7-10
Выделение главного учителем.
5. Домашнее задание.
1-3
Запись на доске.
Ход урока.
В начале и в конце урока проводится психологическая разминка. Ее цель–определить
эмоциональное состояние учащихся. Каждому учащемуся выдаётся табличка с шестью
лицами – шкала для определения эмоционального состояния (рис. 1). Каждый ученик
ставит галочку под той рожицей, чье выражение отражает его настроение.
Рис. 1.Определи свое эмоциональное состояние
2. Вводный урок должен ознакомить учащихся с основными проблемами курса, а так же
вызвать интерес к изучаемой науке. Учитель информирует о содержании, задачах и
значении общей биологии как комплекса основ интегрирующих наук о живой природе. Для
формирования представлений о живой природе как многоуровневой системе учитель
даёт характеристику каждого уровня, указывая на связь между ними. В своём рассказе
он отмечает значение биологии в практической деятельности человека, говорит о
применении биологических закономерностей при выведении новых сортов растений,
пород животных, разработке биологических мер защиты культурных растений от
вредителей, болезней и др. Особо следует подчеркнуть значение медицинской генетики в
борьбе за здоровье человека. Обращает внимание на связь биологии с другими науками.
В этом учебном году вы приступаете к изучению предмета «Общая биология». Данный
курс носит синтезирующий характер, в нём сконцентрированы основы обобщающих
биологических наук.
Вопрос учащимся. Что изучает биология?
(ответы учащихся)
Биология-совокупность наук о жизни, о живой природе (греч. bios-жизнь, logos-учение).
Современная биология-очень разнообразная и развитая область естествознания.
Различают ряд частных биологических наук, которые можно поделить по:
1. По объектам исследования: на зоологию, ботанику, микробиологию, вирусологию, и
другие, ещё более мелкие подразделения (орнитология, ихтиология и т. д.).
2. По уровням организации биологических систем: на молекулярно-генетический
уровень (изучает генетические процессы, протекающие в живых системах, в том числе и
хранение, изменение и реализацию генетической информации), клеточный уровень
(изучение строения и жизнедеятельности клеток), тканевой уровень (изучение строения и
функций тканей и образованных ими органов), организменный уровень (изучает
особенности строения и функций отдельных особей), популяционно-видовой уровень
(изучает взаимоотношения между популяциями, входящими в состав биогеоценозов),
биогеоценотический уровень (изучает взаимоотношение всех видов населяющих
определённую территорию).
Совокупность всех живых организмов, населяющих Землю, составляет биосферу-которая
является высшим уровнем организации.
Уровни
Подуровни
Молекулярно-генетический
Органическая молекула
Макромолекула, в том числе
ген
Макромолекулярный
комплекс,
в том числе вирус
Органоид клетки
Онтогенетический
Клетка
Ткань
Орган
Организм
Популяционно-видовой
Популяция
Вид
Биогеоценотический
Сообщество, биоценоз
Биогеоценоз
Биосфера
Только при комплексном изучении явлений жизни на всех уровнях можно получить
целостное представление об особой биологической форме движения материи. В связи с
этим общая биология занимается изучением всех законов, характерных для названных
уровней организации живой природы.
Поэтому основная задача, которая стоит перед общей биологией, это познание сущности
жизни, и получение ответа на вопрос–«Что есть жизнь?». Кроме того, можно выделить
следующее значение этой науки:
1. Теоретическое и гуманитарное значение общей биологии состоит, прежде всего, в
формировании материалистического мировоззрения. От выбора позиции (что первичноматерия или сознание) складывается либо материалистическое, либо идеалистическое
понимание природы и общества, формируются принципиально разные подходы в
пользовании объектами природы, в оценке социальных явлений, в выработке
политических стратегий. Другая гуманитарная задача биологии состоит в формировании у
современного человека экологического мышления, суть которого заключается в
осознании себя частью природы и понимании необходимости охранять и рационально
использовать природные ресурсы. Актуальность задачи несомненна, если учесть, что по
некоторым прогнозам нынешние темпы технологии промышленного освоения Земли уже
через 50-100 лет приведут к необратимым изменениям среды обитания человечества. Это
означало бы постепенное вымирание человека и большинства других объектов живой
природы как биологических видов и, в лучшем случае, замещение современных
экологических сообществ новыми, более приспособленными к измененной среде
обитания.
2. Практическое значение биологии состоит в том, что она является научной основой
всех технологий производства продовольствия. Возможности
экстенсивного
воспроизводства продуктов питания на Земле практически исчерпаны. Целинные земли
России, освоенные в 50-е и 60-е годы прошлого столетия, явились, чуть ли не последними
резервами пахотных земель. Огромные площади ежегодно выводятся из
сельскохозяйственного использования в результате их засоления, опустынивания. По этим
причинам современное сельское хозяйство обречено развиваться на основе интенсивных
технологий. Простое возделывание овощей или пшеницы, выращивание скота, птицы и
т.п. требует знания условий и динамики их размножения и роста, особенностей
минерального и органического питания, совместимости с другими культурами, отношения
к сорнякам, паразитам, бактериям и вирусам, которыми буквально кишит наша общая
среда обитания. Особое значение приобрели методы генетических модификаций и
селекции объектов сельскохозяйственного производства. Выведение новых пород
животных и сортов растений, приспособленных к конкретным местным условиям - давняя
практика. Но современная селекция не может базироваться на основе проб и ошибок, она
использует точные, математизированные законы генетики. В последние годы быстрыми
темпами развиваются и новые биотехнологии, основанные на генной и клеточной
инженерии, клонировании, получении трансгенных (с пересаженными генами), или
генетически модифицированных (GM), организмов. Освоенные вначале на бактериях, эти
методы уже используются для получения химерных животных и растений с заранее
спланированными свойствами. И хотя GM-технологии в растениеводстве и
животноводстве встречают у потребителей настороженный прием, по сути, речь идет о
биотехнологической революции, о формировании новой культуры и практики
природопользования. И все эти вопросы находятся в поле исследования современной
биологии.
Особое значение имеет биология для медицины. Причины и механизмы большинства
патологий (болезней) кроются в нарушениях работы генов и их продуктов–клеточных
белков. Понять эти причины и механизмы-значит наполовину решить и проблему их
устранения или лечения больного человека. Взаимодействие клеток с вирусами,
сожительство с бактериями, формирование иммунитета к новым антигенам,
возникновение неконтролируемого ракового роста клеток, молекулярная природа памяти,
развитие наркозависимости, причины старения это огромный и нескончаемый перечень
проблем, решаемых сегодня медико-биологической наукой. Отдельной главой стоит
производство современных лекарств, в котором химики-фармацевты все более уступают
место молекулярно-клеточным биологам. Геннно-клеточные инженерные технологии
способны дать экологически и генетически чистые лекарства, а пересаженные гены могут
вообще устранить хроническую болезнь, например, сахарный диабет.
В последние годы впрямую встала и проблема искусственного производства человека.
Искусственное оплодотворение (при необходимости преодолеть мужское бесплодие) давно и успешно решаемая задача. Но появилась принципиально новая технология
зачатия и размножения путем клонирования потомства вообще без мужских половых
клеток. Пока это сделано на животных (в Японии с 1990 г. выводят клонированных коров,
в Великобритании получена знаменитая овечка по кличке Долли), но и в отношении
человека методических препятствий для клонирования уже нет. Зато возникает масса
чисто гуманитарных, этических и даже юридических проблем, решать которые, можно
имея хотя бы общее понимание биологического существа дела.
Биология, как и химия, это экспериментальная наука. Особенностью изучения
биологии является сочетание изучения теоретического материала с овладением
практическими навыками работы. По этой причине, в течение года, нам предстоит
провести несколько лабораторных работ.
Наблюдения и результаты опыта должны фиксироваться определённым образом в
тетради, т.к. мы проводим научный эксперимент, который имеет существенное отличие от
обычного наблюдения. Все рисунки и записи должны производиться чётко и ясно. (Здесь
же проводится инструктаж по ТБ, рассматриваются правила работы с учебником).
3. Что изучает биология, по каким признакам и на какие науки её можно разделить?
Перечислите уровни организации живого.
В чём заключается значение биологии как науки?
4. Подведение итогов. Проводится оценка эмоционального состояния по шкале (см. рис.
1). Было бы замечательно, если бы к концу урока каждому удалось переместить галочку
хотя бы на одну клетку влево. Учащимся, принявшим активное участие в уроке,
выставляются оценки.
5. Домашнее задание: введение, стр. 5-7, (кроме признаков живого и методов изучения).
Подготовить небольшие сообщения о наиболее интересных достижениях в биологии.
Урок № 2.
Тема урока: Основные свойства живого. Многообразие живого мира.



Цель урока:
раскрыть сущность жизни;
вспомнить основные признаки живых организмов;
рассмотреть методы, используемые биологией для изучения живой природы.
Оборудование: записи на доске, схемы «Структуры царств живой природы», фотографии
различных животных и растительных организмов, а также микроорганизмов, таблицы с
изображением роста, развития, размножения растений, животных, презентация «Урок 2».
План урока.
Время,
Этапы урока
1.
Организационный
момент
Приемы и методы
мин
урока.
1-2
Сообщение учителя.
5-8
Работа
Постановка учебной проблемы.
2. Контроль домашнего задания.
у
доски,
цифровой
диктант, сообщения учащихся.
3. Изучение нового материала.
20-25
Рассказ учителя, демонстрация,
беседа. Записи в тетради
4. Совершенствование знаний и умений.
8-10
Подведение итогов.
5. Домашнее задание.
Заполнение таблицы. Выделение
главного учителем.
1-3
Запись на доске.
Ход урока
2. Один из учащихся у доски устанавливает соответствие:
а) аквариум;
1) организм;
б) живые организмы
2) популяция;
озера;
3) биоценоз;
в) лишайник;
4) биогеоценоз;
г) муравейник;
5) агроценоз;
д) степь;
6) экосистема.
е) поле пшеницы;
ж) нерпы озера Байкал.
С другими учащимися проводится небольшой цифровой диктант (ЦД 1).
Цифровой диктант по теме: «Уровни организации живых систем».
1. Таракан-это живая система на уровне организма (1).
2. Яблоко-это живая система того же уровня, что и гусеница, которая его ест (0).
3. Инфузория и вирус-это, живые системы одного уровня (0).
4. Рост стебля-это пример активного движения живых систем (1).
5. Зарастание пруда ряской-это пример пассивного движения (0).
6. Вид «Комар малярийный»- это система на уровне популяции (0).
7. Причины рождения белой вороны стае серых ворон следует искать на уровне
биомолекул и органоидов клетки (1).
8. Огород-это живая система на уровне популяции (0).
(Далее следует проверка диктанта, заслушиваются сообщения учащихся о наиболее
интересных достижениях в области биологии).
3. Урок начинается с восстановления учащимися знаний видов растений и животных.
Учитель сообщает о количестве известных на данный момент видов животных и
растений, о том, что их классификацией занимается наука систематика. Затем
рассматриваются методы, которые используются в биологии для изучения живой
природы.
Живой мир очень многообразен. Существует около 2 млн. видов животных, около 500
тысяч видов растений, более 3 тысяч видов бактерий и сине-зелёных водорослей, сотни
тысяч грибов. Чтобы правильно ориентироваться в этом многообразном мире живых
организмов применяется их классификация, изучением и разработкой которой занимается
наука систематика, которая объединяет все организмы, в систематические группы
исходя из сходства строения, общности их происхождения.
Вопрос учащимся: Какие систематические группы вам известны?
(ответы учащихся).
Систематика отражает естественную историческую систему родственных связей живых
организмов в природе.
Одной из задач общей биологии является выявление, объяснение общих признаков,
явлений и процессов, характерных для всех живых организмов.
По современным представлениям, субстратом жизни является комплекс сложных
биополимеров-белков и нуклеиновых кислот, а жизнь есть совместная их функция. Жизнь
существует в виде открытых систем, которые непрерывно обмениваются с окружающей
средой веществом, энергией и информацией.
По желанию учителя можно использовать данный материал как дополнение к уроку.
(В первой половине 20 века была создана общая теория систем. Основным ее автором
является австрийский биолог и философ Людвиг фон Берталанфи. Согласно общей
теории систем все объекты природы и общества являются системами. Системы
бывают: космические, физические, технические, биологические, социальные,
экономические и др. Все многообразие природных объектов принято делить на
микромир-атомы и их элементарные частицы, макромир-от молекул до материков и
океанов и мегамир-космические объекты. Живые системы относятся к макромиру. Что
же такое система?
Система-это совокупность элементов, связанных определенными отношениями и
взаимодействующих по определенным законам. Вся совокупность структурных и
функциональных отношений и взаимодействий составляет организацию системы.
Организация системы, как правило, иерархична, то есть имеет несколько соподчиненных
уровней. Живые объекты-типичные системы, имеющие структурную и функциональную
упорядоченность, тоесть определенную организацию и иерархию).
Учащиеся вспоминают уже известные им уровни организации живых систем, дают их
краткую характеристику.
Совместно с учителем учащиеся вспоминают свойства присущие живым организмам.
Фундаментальными свойствами живого являются:
Признаки живого
Определение
1. Сложная и высокая степень организации Сложное строение живого организма.
живых систем.
2. Функциональность.
Любая часть организма имеет своё название
и выполняет определённые функции.
3. Обмен веществом и энергией.
Способность извлекать, преобразовывать и
использовать энергию окружающей среды
(в виде органических веществ или
солнечного излучения).
4. Раздражимость.
Способность
живых
организмов
реагировать на внешнее раздражение.
5. Адаптация (приспособления).
Способность
организмов
приспосабливаться к среде обитания.
6. Размножение (самовоспроизведение).
Способность
живых
организмов
воспроизводить
себе
подобных,
обеспечивая
непрерывность
и
преемственность жизни в ряду поколений.
7. Эволюция.
Способность к историческому развитию
(изменению от простого к сложному).
Для изучения живой природы применяются следующие методы:
1. Наблюдение-изучение объектов живой природы в естественных условиях
существования. Это непосредственное наблюдение за поведением, расселением,
размножением растение и животных в природе. Для этих целей используются как
традиционные средства полевых исследований (бинокль, видеокамеры), так и сложное
лабораторное оборудование (микроскопы, биохимические анализаторы, разнообразная
измерительная техника).
2. Экспериментальный метод (опыт)-исследования живых объектов в условиях
экстремального действия факторов среды – измененной температуры, освещенности
или влажности, повышенной нагрузки, токсичности или радиоактивности,
измененного режима или места развития (удаление или пересадка генов, клеток,
органов и т.п.). Экспериментальный метод позволяет выявить скрытые свойства,
пределы адаптивных (приспособительных) возможностей живых систем, степень их
гибкости, надежности, изменчивости.
3. Сравнительный (исторический) метод-выявляет эволюционные преобразования
биологических видов и их сообществ. Сопоставляют анатомическое строение,
химический состав, структуру генов и другие признаки у организмов разного уровня
сложности. При этом исследуются не только ныне живущие организмы, но и давно
вымершие, сохранившиеся в виде окаменелых останков в палеонтологической
летописи.
4. Системный метод, относится к категории новых междисциплинарных методов
исследования. Живые объекты рассматриваются как системы, то есть совокупности
элементов с определенными отношениями.
4. Подведение итогов. Распределите таксоны в правильном порядке:
а) отряд;
б) тип;
в) род;
г) царство;
д) класс;
е) семейство;
ж) вид.
Заполните таблицу: «Отличие животных от растений».
Растения
Животные
1. Клетки имеют целлюлозную
оболочку и пластиды, вакуоли
наполнены клеточным соком.
1. Клетки лишены твердых оболочек, пластид,
вакуолей.
2. Растения автотрофы, способные
к фотосинтезу (из неорганических
веществ создавать органические
вещества).
2. Животные-гетеротрофы, способны питаться
готовыми органическими веществами (но это не
абсолютно-эвглена зеленая может
фотосинтезировать на свету).
3. Растения неподвижны
(исключение: росянка, мимозасвойственно движение отдельных
частей организма).
3. Животные передвигаются с помощью
специальных органов: жгутиков, ресничек,
конечностей. (Но некоторые ведут неподвижный
образ жизни-это вторичное явление).
4. Растения растут в течение всей
своей жизни.
4. У животных рост происходит только на
определенных стадиях развития.
5. Таких органов и систем органов,
5. В ходе эволюции возникли разнообразные органы
как у животных, у растений нет.
и системы органов: движения, пищеварения,
выделения, дыхания, кровообращения, нервная
система и органы чувств.
5. Домашнее задание: введение, стр. 4-7, конспект.
Клетка-единица живого.
Урок № 3.
Тема урока: Химическая организация клетки. Неорганические молекулы
живого вещества: вода, соли, их роль в обеспечении процессов
жизнедеятельности и поддержании гомеостаза.
Другого ничего в природе нет,
Ни здесь, ни там в космических глубинах:
Все–от песчинок малых до планет–
Из элементов состоит единых.
С.Щипачев
Цель урока:
 сформировать у учащихся представление о единстве химического состава живой
материи, основных группах химических элементов, образующих живое вещество
биосферы;
 охарактеризовать особенности строения молекулы воды в связи с её ролью в
жизнедеятельности клетки;
 рассмотреть значение катионов и анионов в жизни клетки.
Оборудование: записи на доске, схема «Классификация химических веществ»,
штатив, спиртовка, спички, мука, фарфоровая чашка стеклянная пластинка, схема
«Строение молекулы воды», периодическая система химических элементов Д.И.
Менделеева, презентация «Урок 3».
План урока.
Время,
Этапы урока
1.
Организационный
момент
мин
урока.
Приемы и методы
1-2
Сообщение учителя.
5-8
Тестовая форма работы.
Постановка учебной проблемы.
2. Контроль домашнего задания.
3. Изучение нового материала.
20-25
Рассказ учителя, демонстрация,
беседа. Записи в тетради
4. Совершенствование знаний и умений.
8-12
Самоконтроль (тестовый).
1-3
Запись на доске.
Подведение итогов.
5. Домашнее задание.
Ход урока
предлагаются два варианта тестовой формы работы.
Вариант № 1
Вариант № 2
1. Предметом изучения общей биологии
1. Все живые организмы:
является:
а) обладают одинаково сложным уровнем
а) строение и функции организма;
организации;
2. Учащимся
б) природные явления;
в) закономерности развития и
функционирования живых систем;
г) строение и функции растений и
животных.
2. Выберите наиболее правильное
утверждение:
а) только живые системы построены из
сложных молекул;
б) все живые системы обладают высокой
степенью организации;
в) живые системы отличаются от неживых
составом химических элементов;
г) в неживой природе не встречается
высокая сложность организации системы.
3. Самым низким уровнем живых систем,
проявляющим способность к обмену
веществ, энергии, информации является:
а) биосферный;
б) молекулярный;
в) организменный;
г) клеточный.
4. Высшим уровнем организации жизни
является:
а) биосферный;
б) биогеоценотический;
в) популяционно-видовой;
г) организменный.
5. Основным научным методом в самый
ранний период развития биологии был:
а) экспериментальный;
б) микроскопия;
в) сравнительно-исторический;
г) метод наблюдения и описания объектов.
б) обладают высоким уровнем обмена
веществ;
в) одинаково реагируют на окружающую
среду;
г) обладают одинаковым механизмом
передачи наследственной информации.
2. Живые системы считаются открытыми
потому, что они:
а) образованы из тех же химических
элементов, что и неживые системы;
б) обмениваются веществом, энергией и
информацией с внешней средой;
в) обладают способностью к адаптациям;
г) способны размножаться.
3. Уровень, на котором начинают
проявляться межвидовые отношения,
называется:
а) биогеоценотическим;
б) популяционно-видовым;
в) организменным;
г) биосферным.
4. Наиболее общий признак всех
биологических систем:
а) сложность строения системы;
б) закономерности, действующие на
каждом уровне развития системы;
в) элементы, составляющие систему;
г) качества, которыми обладает данная
система.
5. К первому надорганизменному уровню
относится:
а) колония клеток;
б) лесной биоценоз;
в) популяция зайцев;
г) суслик.
2. В состав любой клетки входят около 80 элементов периодической таблицы Менделеева
из известных более 100 химических элементов. Они образуют два класса соединений:
органические и неорганические.
(Для подтверждения сказанного можно провести
«Сжигание муки в фарфоровой чашке»).
демонстрационный
опыт
Признаки реакции:
 капельки воды (пары воды конденсируются на холодной стеклянной пластинке);
 дым (сгорают органические вещества);
 зола (неорганические вещества).
Ознакомление с элементным составом клетки можно начать с создания проблемной
ситуации, которая направлена на обнаружение и объяснение противоречия между
распространением химических элементов в живых клетках и в неживой природе. Суть
проблемы в том, почему элементы органогены больше подходят для выполнения
биологических функций? Для ответа на этот вопрос необходимо предложить учащимся
вспомнить об особенностях строения атомов галогенов, их способности к образованию
ковалентных связей. В тоже время следует отметить, что в живой природе нет какихлибо особенных элементов, характерных только для неё.
Все вещества состоят из химических элементов. По распространённости в живых клетках
и в неживой природе элементы имеют определённые отличия. Перед учащимися
ставится проблема, для решения которой используются знания о строении атомов
органогенов. Химические элементы, содержащиеся в клетке, можно поделить на три
группы:
1. Основные элементы (органогены): Это углерод (С), водород (Н), азот (N), кислород
(О). Их содержание в клетке превышает 97%. Они входят в состав всех органических
веществ (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот) и составляют их основу.
2. Макроэлементы: К ним относятся железо (Fe), сера (S), кальций (Ca), калий (K),
натрий (Na), фосфор (P), хлор (Cl). На долю макроэлементов приходится около 2%. Они
входят в состав многих органических и неорганических веществ.
3. Микроэлементы: (Zn, Cu, Co, J, F, Mn) Имеют самое большое разнообразие (их более
50-ти), но в клетке даже взятые все вместе они не превышают 1%. Микроэлементы в
чрезвычайно малых количествах входят в состав многих ферментов, гормонов или
специфичных тканей, но определяют их свойства.
Сходный элементарный состав имеют клетки большинства животных; отличаются лишь
клетки растений и микроорганизмов.
Изучение сложных веществ начинается с выяснения биологической роли воды-вещества,
которое наиболее хорошо известно учащимся. На примере воды учитель показывает,
что роль этого вещества в клетке обусловлена физическими и химическими свойствами,
а те в свою очередь строением её молекулы.
Неорганические соединения клеток представлены водой и минеральными солями.
Вода–одно из самых распространенных веществ на Земле и преобладающий компонент
всех живых организмов. Среднее количество воды в клетках большинства живых
организмов составляет порядка 70% (в клетках медузы–95%). Вода в клетке находится в
двух формах: свободной и связанной. Свободная вода составляет 95 % всей воды клетки;
на долю связанной воды, входящей в состав фибриллярных структур и соединенной с
некоторыми белками, приходится около 4-5 %%.
Т.к. учащиеся, из курса химии, уже знакомы с физическими и химическими свойствами
воды, можно попросить их вспомнить физические свойства воды, строение её молекулы,
вид химической связи между водородом и кислородом, а также между молекулами воды.
(ответы учащихся)
Вода обладает рядом свойств, имеющих исключительно важное значение для живых
организмов. Эти свойства воды определяются структурой ее молекул.
Молекула воды является диполем. Атом кислорода в ней ковалентно связан с двумя
атомами водорода. Положительные заряды сосредоточены у атомов водорода, т.к.
кислород электроотрицательные водорода. В жидкой воде происходит ассоциация
молекул, т. е. соединение их в более сложные агрегаты. Такой вывод подтверждается и
аномально высокими значениями температур плавления и кипения воды. Ассоциация
молекул воды вызвана образованием между ними водородных связей, которые показаны
на рисунке точками.
Образование водородных связей приводит к такому расположению молекул воды, при
котором они соприкасаются друг с другом своими разноименными полюсами. При
нагревании воды часть теплоты затрачивается на разрыв водородных связей (энергия
разрыва водородной связи в воде составляет примерно 25 кДж/моль). Водородные связи
между молекулами воды полностью разрываются только при переходе воды в пар. Этим
объясняется высокая теплоемкость воды (способность поглощать теплоту при
минимальном изменении собственной температуры). Эта причина делает ее идеальной
жидкостью для поддержания теплового равновесия клетки и в целом организма. Так как
на испарение воды расходуется много теплоты, то, испаряя воду, организмы могут
защищать себя от перегрева (например, при потоотделении). Вода обладает высокой
теплопроводностью, обеспечивая возможность равномерного распределения тепла между
тканями организма.
Вода является дисперсионной средой, играющей важную роль в коллоидной системе
цитоплазмы, определяет структуру и функциональную активность многих макромолекул,
служит основной средой для протекания химических реакций и непосредственным
участником реакций синтеза и расщепления органических веществ, обеспечивает
транспортировку веществ в клетке и организме (диффузия, кровообращение, восходящий
и нисходящий ток растворов по телу растения и др.). Вода практически не сжимается,
создавая тургорное давление и определяя объем и упругость клеток и тканей. При 4°С
вода обладает максимальной плотностью. Из-за высокой полярности молекул вода
является лучшим из известных растворителей. Вещества, хорошо растворимые в воде
называют гидрофильными от греч. «гидро»-вода, «филио»-люблю). К ним относят многие
кристаллические соли, ряд органических веществ – спирты, сахара, некоторые белки
(например, альбумины, гистоны). Вещества, плохо или совсем нерастворимые в воде,
называют гидрофобными (от греч. «фобос»-страх). К ним относятся жиры, нуклеиновые
кислоты, некоторые белки (глобулины, фибриллярные белки).
Оболочка клетки, отделяющая внутреннее содержимое клетки от внешней среды, состоит
из гидрофобных соединений. (Представить клетку в виде сосуда с водой, стенки
которого избирательно способны пропускать водорастворимые вещества внутрь
клетки, где протекают биохимические реакции).
После изучения воды учитель даёт краткую характеристику других неорганических
веществ клетки, которые содержатся в виде ионов.
К неорганическим веществам клетки, кроме воды, относятся также соли. Для процессов
жизнедеятельности из входящих в состав солей катионов наиболее важны: K+, Na+, Ca2+,
Mg2+, из анионов-HPO42-, H2PO4-, Cl-, HCO3-.
Концентрация катионов и анионов в клетке и в среде ее обитания, как правило, резко
различна. Пока клетка жива, соотношение ионов внутри и вне клетки стойко
поддерживается. После смерти клетки содержание ионов в клетке и в среде быстро
выравнивается. Содержащиеся в клетке ионы имеют большое значение для нормального
функционирования клетки, а также для поддержания внутри клетки постоянства состава
среды. Внутри клетки превалируют ионы К+ и крупные органические ионы, в
околоклеточных жидкостях всегда больше ионов Na+ и Cl-. Вследствие этого образуется
разность зарядов внешней и внутренней поверхностей мембраны клетки, между ними
возникает разность потенциалов, обуславливающая такие важные процессы как передача
возбуждения по нерву или мышце.
Несмотря на то, что в процессе жизнедеятельности непрерывно образуются кислоты и
щелочи, в норме реакция клетки слабощелочная, почти нейтральная. Неорганические
вещества содержатся в клетке не только в растворенном, но и в твердом состоянии. В
частности, прочность и твердость костной ткани обеспечиваются фосфатом кальция, а
раковин моллюсков - карбонатом кальция.
Некоторые неорганические ионы (например, ионы кальция и магния) являются
активаторами и компонентами многих ферментов, гормонов и витаминов. При недостатке
этих ионов нарушаются жизненно важные процессы в клетке. Немаловажные функций в
живых организмах выполняют неорганические кислоты и их соли (соляная кислота,
натриевые и калиевые соли азотной и фосфорной кислот и др.). (Далее внимание учащихся
обращается на таблицу в конце параграфа).
4. Подведение итогов. Учащиеся проводят самоконтроль, отвечая на вопросы «да» или
«нет».
1. Элементы, которые составляют 98 % от массы сухого вещества клетки, называютсямакроэлементами.
2. Йод относится к микроэлементам.
3. Кислород, углерод, водород относятся к макроэлементам.
4. Роль микроэлементов незначительна и организм может обойтись без них.
5. Соединения, которые содержатся в живой и неживой природе называются
неорганическими.
6. В молекуле воды связи ионные.
7. Вода является хорошим растворителем.
8. Вода обеспечивает объем клетки.
9. Вода участвует во многих реакциях, протекающих в клетке.
10. Отрицательно заряженные ионы называются катионами.
11. Молекула воды называется диполем.
12. Вода обеспечивает теплообмен в клетке.
Подведем итоги нашего урока. В состав живых организмов входит ряд относительно
простых соединений, которые встречаются и в неживой природе. Это неорганические
соединения. И конечно, первоочередная роль среди этих соединений принадлежит воде.
Она обладает уникальными свойствами. Свойства эти настолько важны, что нельзя
представить жизнь живых организмов без этого соединения водорода и кислорода.
5. Домашнее задание: §1, ответить на вопросы после §. Подготовить краткие сообщения
об уникальных свойствах воды.
Урок № 4.
Тема урока: Биологические полимеры Углеводы в жизни растений,
животных, грибов и микроорганизмов. Жиры–основной структурный
компонент клеточных мембран и источник энергии. Особенности
строения жиров.
Цель урока:
 изучить понятие «биологические полимеры»: рассмотреть их строение, зависимость
свойств биополимеров от строения молекулы, числа и разнообразия мономерных звеньев,
составляющих полимер;
 привести примеры биополимеров и изучить их роль в организме.
Оборудование: записи на доске, объемные моделей структурной организации
биологических и искусственных полимеров, презентация «Урок 4».
План урока.
Время,
Этапы урока
1.
Организационный
момент
мин
урока.
Приемы и методы
1-2
Сообщение учителя.
5-8
Устный
Постановка учебной проблемы.
2. Контроль домашнего задания.
опрос,
работа
по
карточкам, у доски.
3. Изучение нового материала.
20-25
Рассказ учителя, демонстрация,
беседа. Записи в тетради
4. Совершенствование знаний и умений.
8-10
Ответы на вопросы.
1-3
Запись на доске.
Подведение итогов.
5. Домашнее задание.
Ход урока
2. Фронтальный опрос по вопросам.
Обоснуйте принципиальное единство химического состава живых организмов и неживой
природы.
Укажите основные свойства живого. Как вы думаете? Чем обусловлена высокая
устойчивость живых систем?
Докажите, почему клетки, ткани и органы в сумме ещё не представляют собой целостный
организм?
В чём заключается биологическая роль воды в клетке?
В чём заключается роль минеральных солей организме?
Несколько учащихся работает по карточкам:
Карточка № 1
1. Используя сравнительный метод, найдите ряд сходных признаков у животных,
относящихся к разным классам. В чем причина появления этих сходных признаков?
2. Исправьте ошибки в тексте.
Вода-одно из самых распространённых органических веществ на Земле. В клетках
медузы содержится до 95% воды, а в клетках мозга человека до 50%. Свойства воды
определяются структурой её молекулы. Ионные связи между атомами водорода и
кислорода обеспечивают полярность молекулы воды и её способность растворять
неполярные соединения.
Карточка № 2.
1. На каком уровне организации находятся объекты, изучаемые следующими науками?
Наука
Уровни организации
а) Молекулярная биология (1, 2);
1)биополимерный;
б) Цитология (наука о клетке) (2);
2)клеточно-органоидный;
в) Экология (5, 6);
3)уровень тканей и органов;
г) Вирусология (1, 2);
4)организменный;
д) Анатомия и физиология растений (1, 2,
5)популяционный;
3, 4);
6)биосферный;
А
Б
В
Г
Д
1, 2
2
5, 6
1, 2
1-4
2. Дайте определение понятию «система». Сравните орган и организм как две системы.
Карточка № 3.
1. Установите соответствие:
Свойства живых систем
Примеры проявления этих свойств
1. Способность к обмену веществ,
А. Песня соловья.
превращениям энергии и передаче
Б. Перенос тополиного пуха.
информации.
В. Наличие панциря у черепахи.
2. Способность к движению.
Г. Фотосинтез.
3. Способность адаптироваться к
Д. Постоянство температуры тела у
окружающей среде.
теплокровных животных.
4. Способность к саморегуляции.
Е. Зимняя спячка бурого медведя.
5. Способность адекватно реагировать на
изменение внешней среды.
1
2
3
4
5
А, Г
Б
В, Д, Е
Д
Л
2. Выберите функции, относящиеся к воде: ферментативная, строительная, транспортная,
растворитель, источник кислорода, терморегуляционная, энергетическая.
Работа у доски:
Соотнесите неорганические вещества с их местоположением или функциями в организме.
Соединение
Функция
1. Углерод.
а) инициирует сокращение мышц
2. Магний.
б) компонент гемоглобина
3. Железо.
в) концентрация его ионов определяет рН
4. Кальций.
среду
5. Водород.
г) входит в состав хлорофилла
д) основной элемент органических
соединений.
3. Как уже известно, в состав живого организма кроме неорганических веществ входят и
органические. Органическими называют соединения, в состав которых входят атомы
углерода. В химии существует целый раздел, который занимается изучением соединений
углерода, (некоторые его соединения изучаются в разделе неорганической химии) а
называется он органическая химия.
По желанию учителя можно сказать несколько слов о возникновении данной науки: (Само
название «органическая химия» появилось в конце XIX века, благодаря шведскому химику
Берцелиусу, который предложил называть вещества, получаемые из организмов
органическими, а науку, изучающую их органической. До 20-х годов XIX в. Считалось,
что органические вещества нельзя получить в лаборатории из неорганических, что они
образуются только в живой природе при участии особой «жизненной силы». Учение о
«жизненной силе» получило название витализма (лат. vita-жизнь). Существовало учение
недолго т.к. в начале и середине XIX в. были синтезированы многие органические
вещества).
Углеводороды являются самыми простыми органическими веществами, молекулы которых
состоят из атомов только двух элементов: углерода (С) и водорода (Н). Например СН4.
Кроме углерода и водорода в состав многих органических веществ входят следующие
элементы: O, N, S, P, и др. Принципиального различия между органическими и
неорганическими веществами нет. Однако типичные органические вещества имеют ряд
свойств, которые отличают их от типичных неорганических веществ (см. таблицу ниже).
Неорганические вещества.
Органические вещества.
1. Ионные и полярные ковалентные
1. Неполярные или слабополярные
связи.
связи.
2. Электролиты.
2. Неэлектролиты.
3. Твёрдые, с высокой температурой
3. Жидкости или твёрдые, с низкой
плавления.
температурой плавления.
4. Плавятся без разрушения.
4. Разрушаются при нагревании.
5. Не окисляются на воздухе, не
5. Окисляются на воздухе, горючи.
горючи.
6. Нерастворимы
или
плохо
6. Растворимы в воде.
растворимы в воде.
Кроме того, атомы углерода способны соединяться друг с другом, образуя цепи и кольца,
что не так типично для неорганических веществ.
Органические вещества составляют около 20-30% массы живых клеток. К ним относят:
белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, и др. Все эти вещества относят к биологическим
полимерам. Кто же такие полимеры? Полимеры-это вещества с очень большой
молекулярной массой, молекулы которых содержат повторяющиеся группы атомов,
называемые мономерами. Если представить мономер в виде буквы А, то полимер будет
иметь вид: А-А-А-А-А-А…-А.
nA=(А-А-А-А-А-А…-А)n, где
А-структурное звено полимера (группа атомов, многократно повторяющаяся в
макромолекуле полимера);
n-степень полимеризации (число, показывающее сколько молекул мономера соединяются
в макромолекулу полимера).
Свойства полимеров зависят от строения их молекул: от числа и разнообразия
мономерных звеньев, образующих полимер: (Приводится пример полимера состоящего
из двух разных мономеров, при этом внимание учащихся обращается на то, что
строение и свойства полимера будут зависеть от числа и порядка чередования
мономеров в полимере).
Полимер, в молекуле которого группа атомов периодически повторяется, называется
регулярным. Если закономерность в повторяемости мономеров отсутствует, такой
полимер называется нерегулярным.
Обширным классом природных соединений, которые играют важную роль в жизни живых
организмов, является класс углеводов. Такое название они получили потому, что их
состав можно выразить общей формулой Сn(Н2О)m, т.е. они формально являются
соединениями углерода и воды. Один из важных представителей углеводов это глюкоза.
Она широко распространена в природе: содержится в винограде, мёде, крови. Соединяясь
между собой молекулы глюкозы, образуют биополимеры (полисахариды). К таковым
относят крахмал у растений и гликоген у животных.
Функции углеводов: (называются учителем, используя ранее полученные знания,
учащиеся, поясняют эти функции).
1. Энергетическая.
2. Строительная.
3. Запасающая.
Другим обязательным компонентом всех клеток являются липиды (жиры). Это жидкие
или твёрдые вещества, легче воды, не растворимы в ней, но зато хорошо растворяются в
органических растворителях (бензине).
Функции жиров: (называются учителем, используя ранее полученные знания, учащиеся,
поясняют эти функции).
1. Энергетическая.
2. Строительная.
3. Запасающая.
4. Теплоизоляционная.
5. Защитная.
4. Подведение итогов. Уберите лишнее из списка: C, Zn, O, N, H, объясните почему вы
убрали именно этот элемент.
Дайте собственное определение термину полимер, как называется группа атомов
образующих полимер.
Укажите нерегулярный схематический полимер:
а) КККККККККККККК
б) АНАНАНАНАНАНА
в) БВГБВГБВГБВГБВГ
г) АВДВВГБАБАААВГА
Установите соответствие между веществами и его функциями:
Углеводы:
1)транспортная;
2)структурная;
3)информационная;
4)запасающая;
5)каталитическая;
6)защитная;
Объясните причины многообразия жизни на планете.
5. Домашнее задание: §2, ответить на вопросы, стр. 16.
Урок № 5.
Тема урока: Биологические полимеры-белки, структура и свойства белков,
функции белковых молекул. Биологические катализаторы - белки, их
классификация и роль в обеспечении процессов жизнедеятельности.
Цель урока:
 сформировать знания об особенностях строения молекул белков;
 углубить и расширить знания о важнейшей роли белков в жизнедеятельности живых
организмов;
 сформировать понятие о ферментах как биологических катализаторах.
Оборудование: записи на доске, объемные моделей структурной организации белков,
схема пептидной связи белков, презентация «Урок 5».
План урока.
Этапы урока
Время,
мин
Приемы и методы
1.
Организационный
момент
урока.
1-2
Сообщение учителя.
5-8
Цифровой
Постановка учебной проблемы.
2. Контроль домашнего задания.
диктант,
работа
у
доски, фронтальный опрос.
3. Изучение нового материала.
20-25
Рассказ учителя, демонстрация,
беседа. Записи в тетради
4. Совершенствование знаний и умений.
8-10
Подведение итогов.
5. Домашнее задание.
Ответы на вопросы.
Выделение главного учителем.
1-3
Запись на доске.
Ход урока
2. Несколько учащихся работают с цифровыми диктантами.
Диктант по теме: «Элементный состав живых организмов».
1. Органогенными называются элементы: O, H, C, S. (0).
2. Существуют элементы, встречающиеся только в живой природе. (0).
3. В состав живых организмов входит более 80 элементов. (1).
4. По распространению в земной коре на втором месте стоит алюминий, а в живых
организмах углерод. (0).
5. Кальций входит в состав костей и зубов. (1).
Диктант по теме: «Молекулы».
1. Состав и структура молекулы определяет её функцию. (1).
2. Т.к. в молекуле глюкозы содержится шесть атомов углерода, то её можно считать
полимером. (0).
3. Общая формула углеводов выглядит так: Сn(Н2О)m. (1).
4. Структура и состав это одно и тоже. (0).
5. Одной из функций углеводов является теплоизоляционная. (0).
Один учащийся у доски заполняет таблицу.
Подсистема
Система
Надсистема
органоид
клетка
ткань
экосистема
орган
биосфера
биомолекула
организм
На доске записаны следующие углеводы: сахароза; лактоза; глюкоза; рибоза; фруктоза;
крахмал; гликоген; клетчатка; хитин. Учащимся предлагается выбрать только те углеводы,
которые характерны для животных организмов.
На доске записаны следующие функции, характерные для органических веществ:
1) структурная
2) энергетическая;
3) запасающая;
4) защитная;
5) регуляторная;
6) источник воды.
Учитель предлагает соотнести данные функции к жирам, а затем к углеводам (во время
ответа учащийся даёт характеристику выбранной им функции).
Фронтальный опрос по вопросам.
Какие вещества относят к биополимерам?
Что такое полимер? Расскажите о структуре полимера.
3. Из органических веществ клетки, по количеству и значению, на первое место можно
поставить белки. Белков в клетке содержится до 18% от общей её массы. Это
биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Все белки живых
организмов построены из 20 аминокислот. Несмотря на это многообразие белковых
молекул огромно.
Вопрос учащимся: С чем может быть связано такое многообразие молекул белков?
(ответы учащихся).
Как же устроена молекула белка? Многие природные или искусственные полимеры
построены из одинаковых мономеров. Белки же состоят из сходных, но не вполне
одинаковых мономеров (аминокислот). Молекула аминокислоты как бы состоит из двух
частей. Одна часть у всех аминокислот одинаковая, это аминогруппа (-NH2) и
карбоксильная группа (-СООН). Другая часть является специфической для каждой
аминокислоты и называется R-группой или радикалом. Карбоксильная группа обладает
кислотными свойствами, а аминогруппа основными. Поэтому аминокислоты являются
амфотерными соединениями. Наличие в молекуле аминокислоты кислотной и основной
групп обуславливает высокую химическую активность. Через эти группы происходят
соединения аминокислот при образовании полимера-белка. При этом из аминогруппы
одной аминокислоты и карбоксила другой выделяется молекула воды, а освободившиеся
электроны образуют прочные ковалентные (пептидные) связи (-СО-NH-).
Образовавшееся соединение называется пептидом. Если пептид состоит из двух
аминокислот он называется дипептидом, из трёх-трипептидом, из многих-полипептидом.
Белки это полипептиды, состоящие из сотен и тысяч аминокислот.
Образование пептидной связи.
Для более полной характеристики строения молекулы белка необходимо знать его
структуры. Выделяют 4 структуры белка: первичную, вторичную, третичную,
четвертичную.
Первичная
структура
(рибонуклеаза)
это
последовательность
чередования
аминокислотных остатков в полипептидной цепи данного белка.
Вторичная структура (коллаген, фибриноген) белковой молекулы достигается её
спирализацией благодаря установлению между группами С=О и N-Н, расположенных на
соседних витках, водородных связей. Водородные связи слабее ковалентных, но,
многократно повторяясь, создают довольно прочное соединение.
Третичная структура (глобулины) реальная трёхмерная конфигурация, которую
принимает в пространстве закрученная спираль полипептидной цепи. В простейших
случаях эту структуру можно представить как спираль, которая в свою очередь свёрнута
спиралью.
Эту структуру поддерживают гидрофобные связи, которые возникают между радикалами
гидрофобных аминокислот.
Четвертичная структура (гемоглобин) возникает при объединении нескольких
белковых молекул в единую систему.
Под влиянием различных факторов (высокая температура, механическое воздействие,
химические вещества и др.) связи, поддерживающие первичную, вторичную и
четвертичную структуры рвутся, при этом белок изменяет своё природное состояние.
Нарушение природной структуры белка называют денатурацией. Если под действием
денатурирующего фактора не затрагивается первичная структура, то при возвращении
белковых молекул в нормальные условия среды их структура полностью
восстанавливается, т.е. происходит ренатурация. Способность белков к ренатурации
лежит в основе раздражимости. При необратимой денатурации (разрушение первичной
структуры) белки теряют свои свойства.
Какие же функции выполняют белки в клетке (при раскрытии данного вопроса
используются ранее полученные знания учащихся).
1. Строительная (компонент клеточных структур, сухожилий и др.).
2. Каталитическая (биологические катализаторы-ферменты).
3. Двигательная (сократительные белки).
4. Транспортная (способны присоединять различные вещества и переносить их из
одного места клетки в другое).
5. Защитная (связывание и обезвреживание чужеродных клеток и веществ, попавших
в организм специальными защитными белками-антителами).
6. Энергетическая (окисление белков до аминокислот с выделением энергии).
7. Сигнальная (приём сигналов и передача команд в клетку).
8. Регуляторная (регуляция физиологических процессов в организме посредством
гормонов).
4. Подведение итогов. Расскажите о строении молекулы белка.
Как происходит образование пептидной связи.
Какие структуры белка вам известны.
Что представляет собой денатурация белка? Какие структуры белка сохраняются, а какие
нарушаются при денатурации?
Охарактеризуйте функции белка.
5. Домашнее задание: §3, ответить на вопросы после параграфа. Составить синквейн по
теме, познакомиться с лабораторной работой № 3 на стр. учебника 291.
Слово синквейн происходит от французского " пять". Это стихотворение из пяти строк,
которое строится по правилам.
В первой строке тема называется одним словом (обычно существительным).
Вторая строка-это описание темы в двух словах (двумя прилагательными).
Третья строка-это описание действия в рамках этой темы тремя словами.
Четвертая строка-это фраза, показывающая отношение к теме.
Последняя строка-это синоним из одного слова, который повторяет суть темы.
Если следовать правилам, может получиться, например, такой синквейн:
Белок.
Органический и сложный.
Строит, катализирует, регулирует.
Жизнь есть форма существования белковых тел.
Макромолекула.
Урок № 6.
Тема урока: Лабораторная работа № 3 по теме «Каталитическая активность
ферментов в живых тканях».
Цель урока:
 сформировать знания о роли ферментов в клетках;
 закрепить умение работать с микроскопом, проводить опыты и объяснять результаты.
Оборудование: (для варианта № 1): свежий 3%-ный раствор пероксида водорода,
пробирки, пинцет, ткани растений и животных, песок, ступка, пестик.
План урока.
Этапы урока
Время, мин
Приемы и методы
1.
Организационный
момент
урока.
5-7
Сообщение учителя. ИТБ.
Постановка учебной проблемы.
2. Выполнение лабораторной работы № 3.
25-30
3. Домашнее задание.
1-3
Запись на доске.
Ход урока
1. Прежде чем учащиеся приступают к выполнению работы, учитель проводит
небольшую беседу по вопросам:
Какие функции белков вам известны?
В клетке протекает огромное количество биохимических реакций. Почему они протекают
быстро?
После беседы учитель подводит учащихся к цели лабораторной работы.
2. Выполняется лабораторная работа для варианта № 1: (заполнение таблицы, ответы на
вопросы, приводимые в работе).
Содержимое пробирок.
Номера
1
2
3
4
5
6
пробирок.
Песок.
Кусочек
Кусочек
Кусочек
Кусочек Измельчённый
сырого
варёного
сырого
варёного
кусочек
картофеля. картофеля.
мяса.
мяса.
картофеля с
песком.
Наблюдения
(после
добавления
в пробирку
Н2О2).
Активность
ткани при
обработке.
Лабораторная работа проводится по инструкции приводимой в учебнике на странице 291.
3. Домашнее задание: повторить §3.
Урок № 7.
Тема урока: Биологические полимеры. ДНК-молекула наследственности, и история её
изучения. РНК, информационные, транспортные, рибосомальные. АТФ и другие
органические соединения клетки.
Цель урока:
 изучить особенности строения нуклеиновых кислот: ДНК и РНК; определить черты их
сходства и различия;
 раскрыть ведущую роль нуклеиновых кислот в хранении и передаче наследственной
информации;
 объяснить сущность принципа комплементарности.
Оборудование: записи на доске, модель молекулы ДНК, таблица “Биосинтез белка”,
таблица “Нуклеиновые кислоты”, презентация «Урок 7».
План урока.
Время,
Этапы урока
1.
Организационный
момент
Постановка учебной проблемы.
мин
урока.
1-2
Приемы и методы
Сообщение учителя.
2. Контроль домашнего задания.
5-8
Фронтальный опрос, работа по
карточкам, мини-тест.
3. Изучение нового материала.
20-25
Рассказ учителя, демонстрация,
беседа. Записи в тетради
4. Совершенствование знаний и умений.
8-10
Подведение итогов.
5. Домашнее задание.
Ответы на вопросы.
Выделение главного учителем.
1-3
Запись на доске.
Ход урока
2. Фронтальный опрос по вопросам.
Расскажите о строении молекулы белка.
Дайте характеристику структурам белка.
Что такое денатурация? Как называется обратный процесс денатурации.
Какие функции выполняют белки в клетке и целом организме.
Работа по карточкам.
Карточка № 1
1. Какая из приведённых формул соответствует белку гемоглобину?
1) C16H18O4N2;
2) C3032H4818N718S8Fe4;
3) C1864H3031O576N468S2.
2. Произошла денатурация белка при воздействии небольшой дозы УФ. После снятия
воздействия УФ функции белка восстановились. Какие уровни структуры
пострадали при денатурации:
а) только вторичная структура;
б) только первичная структура;
в) третичная и вторичная;
г) третичная, вторичная и первичная.
3. Чем различаются по составу и структуре молекулы белка и молекулы крахмала?
Карточка № 2
1. Напишите общую формулу углеводов.
2. Сравните липиды и углеводы по их физическим и химическим свойствам:
растворимые в воде; гидрофобные; полимеры; мономеры; обладают плохой
теплопроводностью; сладкие на вкус; в составе молекул есть остатки органических
кислот; при окислении выделяется много воды; окисляется быстрее, при окислении
выделяет энергии больше.
Липиды
Углеводы
3. Почему хлеб становится сладким, если его долго жевать?
Мини-тест:
1. В организме человека незаменимые аминокислоты:
а) синтезируются в самих клетках;
б) поступают вместе с пищей;
в) поступают вместе с витаминами;
г) поступают всеми указанными путями;
2. Из аминокислот не состоит:
а) гемоглобин;
б) инсулин;
в) гликоген;
г) альбумин;
3. Укажите пептидную связь между атомами:
а) -C-N-;
б) -C-H;
в) -C=O-;
г) -O-H;
4. Отторжению органов и тканей при их пересадке от одного организма другому
способствуют:
а) транспортные белки;
б) ферменты;
в) иммуноглобулины;
г) строительные белки;
5. Выберите из предложенных термин, соответствующий по смыслу термину «полимер»
а) радикал;
б) нуклеотид;
в) белок;
г) мономер;
3. В клетках организмов присутствуют два вида нуклеиновых кислот:
дезоксирибонуклеиновая (ДНК), рибонуклеиновая (РНК). Их название происходит от
латинского слова «нуклеус», что переводится как ядро. Они впервые были обнаружены в
ядрах клеток. Нуклеиновые кислоты относят к биополимерам, мономерами которых
служат нуклеотиды. Нуклеотид это химическое соединение остатков трёх веществ:
азотистого основания, углевода и фосфорной кислоты.
Рассмотрим состав РНК.
В каждый нуклеотид, входящий в состав РНК:
в качестве углевода входит пятиуглеродный сахар рибоза;
остаток фосфорной кислоты;
одно из четырёх азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц), урацил (У).
Молекула РНК одноцепочечная (известны и двухцепочечные РНК, встречающиеся у
некоторых вирусов). В молекуле РНК к углеводу рибозе с одной стороны присоединено
азотистое основание, а с другой остаток фосфорной кислоты. Нуклеотиды, соединяясь
между собой, образуют цепи. Скелет такой цепи образуют чередующиеся остатки
углевода и фосфорной кислоты, а боковые группы цепи это чередующиеся азотистые
основания.
В клетках существуют три типа РНК:
1. Информационная РНК (и-РНК) состоит из 300-30000 нуклеотидов и составляет
примерно 5% от всей РНК, содержащейся в клетке. Она представляет собой копию
определённого участка ДНК (гена). Этот вид РНК выполняет роль переносчика
генетической информации от ДНК к месту синтеза белка (в рибосомы) и непосредственно
участвует в сборке его молекулы.
2. Транспортные РНК (т-РНК) состоит из 75-85 нуклеотидов и составляет до 10% от всей
РНК клетки. Молекулы т-РНК транспортируют аминокислоты из цитоплазмы в рибосомы.
3. Рибосомная РНК (р-РНК) состоит из 3-5 тыс. нуклеотидов. Это основанная часть РНК
клетки, которая составляет 85%. Этот вид РНК содержится в рибосомах.
Состав и строение ДНК.
Нуклеотиды, входящие в состав ДНК, содержат:
в качестве углевода пятиуглеродный сахар дезоксирибоза;
остаток фосфорной кислоты;
одно из четырёх азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц), тимин (Т).
В отличие от РНК молекула ДНК представляет собой структуру, состоящую из двух
цепочек, которые соединены между собой водородными связями. Эту структуру называют
двойной спиралью. Образование такой цепи происходит при «стыковке» азотистых
оснований одной цепи с азотистыми основания другой. В расположении стыкующихся
нуклеотидов имеется важная закономерность: против А одной цепи всегда располагается
Т другой, а против Г находится Ц. Эти пары называют комплементарными. Поэтому если
известен порядок чередования нуклеотидов в одной цепи, то по принципу
комплементарности можно определить порядок нуклеотидов в другой. Такое сочетание
нуклеотидов обеспечивает одинаковое расстояние между цепями по всей длине двойной
спирали и образование максимального числа водородных связей между
противолежащими основаниями.
Структура молекулы ДНК была впервые расшифрована Дж. Уотсоном и Ф. Криком в
1953г. Порядок расположения нуклеотидов в ДНК определяет порядок расположения
аминокислот в белке (первичную структуру). Белки определяют свойства клетки и
организма в целом. В ДНК хранится информация об эти свойствах и передается из
поколения в поколения. Следовательно, роль ДНК заключается в хранении,
воспроизведении и передаче генетической информации. ДНК находится в ядре клетки
(большая часть), митохондриях и хлоропластах.
Помимо уже изученных нами органических веществ в состав клетки входит ряд других
органических веществ. Условно их разделим на конечные и промежуточные продукты
синтеза и распада. К конечным можно отнести соединения, которые служат мономерами
для синтеза биополимеров.
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) обязательный компонент любой живой клетки.
АТФ это мононуклеотид (состоит из: аденин, рибоза, три остатка фосфорной кислоты,
которые соединены между собой макроэргическими связями). При расщеплении АТФ
выделяется энергия. АТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорная кислота). АТФ
единый универсальный источник энергии для клеточных реакций.
Далее кратко рассматриваются регуляторные вещества (гормоны) и витамины.
4. Подведение итогов. В качестве закрепления учащимся предлагается решить задачу.
1. Дан участок правой цепи ДНК. Постройте фрагмент белка зашифрованного в левой
цепи гена: Т-Т-Ц-Т-Ц-А-Ц-Г-Ц-А-А-А-Г-Т-Ц
Ответ заранее записан на откидной доске.
Т-Т-Ц-Т-Ц-А-Ц-Г-Ц-А-А-А-Г-Т-Ц
‫׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀‬
А-А-Г-А-Г-Т-Г-Ц-Г-Т -Т-Т-Ц-А-Г
2. Найдите ошибки в молекуле РНК: А-У-Т-Г-Ц-У-А-У-Т-Ц.
В чём отличие молекулы ДНК от молекулы РНК?
Почему нуклеиновые кислоты относят к биополимерам?
Какие виды РНК вам известны?
Итак, каждая молекула РНК отличается от молекулы ДНК углеводом (в ДНК
дезоксирибоза, в РНК рибоза) и азотистым основанием (в ДНК тимин, а в РНК урацил).
Нуклеиновые кислоты хранят, воспроизводят и передают наследственную информацию.
Кроме белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот в клетке содержится ряд других
органических веществ: витамины, гормоны, АТФ.
5. Домашнее задание: §4-5.
СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ КЛЕТКИ.
Урок № 8.
Тема урока: Клеточная теория строения организмов. Основные положения клеточной
теории. Современное состояние клеточной теории строения организмов.
Цель урока:
 продолжить создавать представление о клетке как о целостной элементарной единице
живого;
 рассмотреть основные положения теории клеточного строения организмов;
 указать, что клеточная теория служит базой для формирования взглядов о
материальном единстве живой природы, презентация «Урок 8».
Оборудование: записи на доске, материалы, рассказывающие о биографиях учёных,
внёсших вклад в развитие клеточной теории.
План урока.
Время,
Этапы урока
1.
Организационный
момент
мин
урока.
1-2
Приемы и методы
Сообщение учителя.
Постановка учебной проблемы.
2. Изучение нового материала.
20-25
Рассказ учителя, демонстрация,
беседа. Записи в тетради
3. Совершенствование знаний и умений.
8-10
Выделение главного учителем.
1-3
Запись на доске.
Подведение итогов.
4. Домашнее задание.
Ход урока
2. Урок можно начать с небольшой беседы по вопросам.
Кто и почему является основной структурной и функциональной единицей организма?
Как называются внутриклеточные структуры, между которыми распределены все
функции клетки? Приведите примеры.
Есть ли какая-нибудь особенность у клеток многоклеточных организмов.
Вспомните и сравните общее строение клеток растительных и животных организмов.
Клетка-основная структурная и функциональная единица организма. Она может быть
названа единицей живого т.к. ей присущи все свойства живого (обладает способностью
размножаться, видоизменяться и реагировать на раздражения и др.). Все функции в клетке
распределены между органоидами, внутриклеточными структурами, которые имеют
определённое строение, форму, расположение. У многоклеточных организмов разные
клетки выполняют разные функции и по этой причине различаются по структуре, но, не
смотря на это все клетки (за исключение бактериальных) построены по общему плану.
Долгое время биология изучала свойства животных и растений на основе их
макроскопического строения (видимого невооруженным глазом). Глубже в строение и
функции организмов она проникла после открытия их клеточного строения. Открытие и
исследование клетки тесно связано с изобретением и усовершенствованием микроскопа.
Здесь можно попросить учащихся вспомнить из курса ботаники, когда и кем была
открыта клетка В 1665 г. английский естествоиспытатель Роберт Гук с помощью
микроскопа, им сконструированного, впервые установил «клеточное строение» при
изучении среза приготовленного из пробки и сердцевины бузины. Он же ввел понятие
«клетка» для обозначения наблюдаемых им в пробке пустых ячеек, хотя Гук видел не
собственно клетки, а их оболочки, (которые длительное время считались основным
структурным компонентом клеток). Лишь в 1825г чешский учёный Пуркине обратил
внимание на полужидкое студенистое содержимое клеток и назвал его протоплазмой. В
1831г английский ботаник Броун обнаружил ядро. В 1838г немецкий ботаник Шлейден
пришёл к заключению, что все растительные клетки содержат ядро. Соотечественник
Шлейдена зоолог Шванн обнаружил такие же структуры в клетках животных. Собрав все
доступные сведения и наблюдения Шлейден, и Шванн объединили их в теорию,
утверждавшую, что клетки, содержащие ядра, представляют собой структурную и
функциональную основу всех живых существ. Спустя примерно 20 лет после
провозглашения клеточной теории другой немецкий ученый - врач Р.Вирхов сделал очень
важное обобщение: клетка может возникнуть из предшествующей клетки. Академик
Российской Академии наук Карл Бэр открыл яйцеклетку млекопитающих и установил, что
все многоклеточные организмы начинают свое развитие с клетки, и этой клеткой является
зигота.
Современная клеточная теория включает следующие основные положения:
1. Клетка - основная единица строения и развития всех живых организмов,
наименьшая единица живого.
2. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны)
по
своему
строению,
химическому
составу,
основным
проявлениям
жизнедеятельности и обмену веществ.
3. Размножение клеток происходит путем их деления, т.е. каждая новая клетка
образуется в результате деления исходной (материнской) клетки
4. В сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой
ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно
связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.
5. Клеточное строение организмов-свидетельство того, что всё живое имеет
единое происхождение.
Значение клеточной теории заключается в том, что она доказывает единство
происхождения всех живых организмов на Земле.
Клетка–это элементарная живая система, способная к самообновлению,
саморегуляции и самопроизведению.
Размеры клеток обычно порядка нескольких микрометров 1 мкм-0,001 мм; самые мелкиеот 0,5 до 1,2 мкм, что делает их недоступными для изучения невооруженным
глазом. В связи с этим основным методом цитологии (наука о клетке) является
применение микроскопа. Применение электронной микроскопии (электронный микроскоп
изобретён в 30-х годах ХХ века, даёт увеличение до 106 раз, что позволяет увидеть
взаимное расположение компонентов клеток) позволило изучить тонкое строение всех
структур клетки (демонстрация фильма «Клетка»). С введением в цитологию физических
и химических методов исследования, таких, как изотопное мечение живых клеток,
центрифугирование, позволяющее разделить клетку на составные части, стало
возможным изучить структуру и функционирование различных компонентов клетки.
3. Подведение итогов. Повторяются основные положения клеточной теории.
4. Домашнее задание: §6,ответить на вопросы после §, составить синквейн по теме,
изучить лабораторную работу № 1 на стр. 290.
Пример синквейна.
Клетка.
Структурная и функциональная.
Самообновляется, саморегулируется, самовоспроизводится.
Это элементарная единица живого.
Цитология.
Урок № 9.
Тема урока: Лабораторная работа № 1 по теме «Строение растительной, животной
грибной и бактериальной клеток под микроскопом».
Цель урока:
 закрепить умение готовить микропрепараты и рассматривать их под микроскопом,
находить особенности строения различных организмов, сравнивать их между собой.
Оборудование: записи на доске, микроскопы, предметные и покровные стёкла,
стаканы с водой, репчатый лук, культура сенной палочки, разведённые дрожжи,
микропрепараты клеток многоклеточных животных.
План урока.
Этапы урока
1.
Организационный
момент
Время, мин
Приемы и методы
5-7
Сообщение учителя. ИТБ.
урока.
Постановка учебной проблемы.
2. Выполнение лабораторной работы № 1.
25-35
3. Домашнее задание.
1-3
Запись на доске.
Ход урока
1. Прежде чем приступить к выполнению работы один-два учащихся демонстрируют и
озвучивают правила работы с микроскопом.
2. Выполняется лабораторная работа.
Работа оформляется в виде таблицы и письменных ответов на вопросы, приводимые в
работе.
Микропрепараты.
Кожица лука.
Дрожжи.
Бактерии сенной
палочки.
Рисунки клеток с
обозначением
видимых
органоидов.
Лабораторная работа проводится по инструкции приводимой в учебнике на странице 290.
3. Домашнее задание: §6.
Урок № 10.
Тема урока: Цитоплазма эукариотической клетки. Мембранный принцип организации
клеток; строение, структурные и функциональные особенности плазматической
мембраны.
Цель урока:
 изучить микроскопическое строение клеточной оболочки, химический состав и
расположение молекул в плазматической мембране, её полупроницаемость, разные
способы поступления веществ в клетку;
 вспомнить основные отличия клеточной оболочки растений от таковой у клеток
животных;
 уяснить характерные особенности строения и функции цитоплазмы.
Оборудование: записи на доске, схема строения плазматической мембраны, схема
процессов фаго и пиноцитоза, схема межклеточных контактов, презентация «Урок 10».
План урока.
Этапы урока
Время,
Приемы и методы
мин
1.
Организационный
момент
урока.
1-2
Сообщение учителя.
5-8
Фронтальный
Постановка учебной проблемы.
2. Контроль домашнего задания.
опрос,
работа
с
тестом, у доски ЦД №2.
3. Изучение нового материала.
20-25
Рассказ учителя, демонстрация,
беседа. Записи в тетради
4. Подведение итогов.
8-10
Выделение главного учителем.
5. Домашнее задание.
1-3
Запись на доске.
Ход урока
2. Проводится фронтальный опрос по вопросам.
Расскажите об истории открытия клетки.
Кому принадлежит создание клеточной теории. Какие положения включает современная
клеточная теория, и в чём её значение?
Как называется наука, изучающая клетку, какие методы изучения она использует?
ЦД № 2
Цифровой диктант: «Цитология. Методы цитологии.
1. Разделить органоиды клетки можно только методом клеточной хирургии (0).
2. Клетки одноклеточных и многоклеточных организмов различаются по своему
строению, химическому составу, обмену веществ и жизнедеятельности (0).
3. С помощью электронного микроскопа можно увидеть ДНК (1).
4. Цитохимические методы позволяют окрасить разные органоиды в разные цвета (1).
5. Термин «клетка» впервые ввёл немецкий ботаник Шлейден (0).
6. У многоклеточных организмов клетки образуют ткани (1).
7. С помощью культуры клеток и тканей можно получить «бессмертную» клетку
человека (1).
8. В оптический микроскоп можно увидеть ядра эритроцитов человека (0).
Двум трём учащимся можно предложить тест по нуклеиновым кислотам.
1. Что является мономером ДНК:
а) азотистые основания четырех типов;
б) соединения сахара с фосфорным остатком;
в) нуклеотид–соединение сахара, фосфорного остатка и азотистого основания;
г) аминокислоты;
2. Какие химические связи соединяют две цепочки ДНК в одну молекулу:
а) ковалентные;
б) ионные;
в) водородные;
г) металлические;
3. Найдите молекулу ДНК, в которой выполнено правило комплементарности
оснований:
а) А А Т Г Т А Т Г А
б) Т Г Г Ц Г А Т Т
в) Т Т Ц А А Т Т Г А
Т ТАЦАТАЦТ
АЦЦАЦТАА
ААГГТ ТЦЦТ
4. РНК отличается от ДНК:
а) остатком фосфорной кислоты;
б) углеводом;
в) ДНК-это полимер, а РНК нет;
г) азотистым основанием;
5. Сколько видов РНК различают в клетке:
а) 4
б) 3
в) 5
г) 2
1
2
3
4
5
В
В
А
Б, Г
Б
У доски.
Заполните пропуски в тексте.
В клетках имеется_________ типа нуклеиновых кислот-_______и______. Эти
биополимеры состоят из________, называемых________. Каждый нуклеотид состоит
их_________
компонентов.
В
состав
ДНК
входят
следующие
нуклеотиды:______,______,_______.
В
состав
РНК
входят
нуклеотиды:______,______,_______.
3. Клетка представляет собой систему, состоящую из трёх основных структурных
компонентов: оболочки, цитоплазмы и ядра. Учитель предлагает учащимся вспомнить ,
Что представляет собой цитоплазма клеток растений и животных?
(ответы учащихся)
Всё содержимое клетки, за исключением ядра, носит название цитоплазмы. На 85% она
состоит из воды и на 10% из белков. Остальной объём приходится на долю липидов,
углеводов, нуклеиновых кислот и минеральных соединений. В цитоплазме различают
гиалоплазму, органоиды, и включения. Гиалоплазма это однородная мелкозернистая
масса, обеспечивающая вязкость, эластичность, сократимость и движение цитоплазмы.
Она представляет собой коллоидный раствор, который в зависимости от
физиологического состояния и воздействия окружающей среды может находиться в
состоянии золя (жидкость) или геля (более упругое плотное вещество). Гиалоплазма
является внутренней средой клетки, где протекают реакции внутриклеточного обмена.
Органоиды делят на мембранные (ядро, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи,
лизосомы, вакуоли растительных клеток, митохондрии, пластиды), и немембранные
(хромосомы, рибосомы, клеточный центр и центриоли, реснички, жгутики,
микрофиламенты). Учитель просит вспомнить о клеточной оболочке растительной и
животной клеток, особенностях строения и функциях, а затем на базе имеющихся
знаний вводит новое содержание.
Тело клетки и её содержимое отделено от внешней среды или соседних элементов
оболочкой, имеющей сложное строение. Оболочка состоит из наружного и внутреннего
слоя. Клетки растительных и животных организмов различаются по строению их
наружного слоя. У растений, бактерий, сине-зелёных водорослей и грибов это плотная
оболочка называемая клеточной стенкой. У растений она состоит из клетчатки.
Клеточная стенка служит внешним каркасом, выполняет защитную, транспортную
функцию, обеспечивает тургор клетки. Наружный слой животных клеток очень тонкий,
эластичный. Он получил название гликокаликс. Его основная функция это
непосредственная связь клетки с внешней средой, с окружающими её веществами. В связи
с незначительной толщиной опорную функцию как клеточная стенка он не выполняет.
Под клеточной стенкой и гликокаликсом расположена цитоплазматическая мембраной.
Толщина мембраны составляет 7-10нм, рассмотреть её можно только в электронный
микроскоп. В основе её строения лежит двойной слой липидов, а белки могут
располагаться на внешней и внутренней поверхности мембраны (периферические белки),
часть из них погружена на разную глубину в липидный слой (погружённые белки), а часть
пронизывает этот слой насквозь (пронизывающие белки). Важнейшее свойство мембраны
состоит в её способности пропускать в клетку или из неё различные вещества. Это имеет
большое значение для поддержания постоянства её состава (гомеостаза). Эта функция
выполняется благодаря избирательной проницаемости мембраны. Транспорт через
мембрану может проходить разными путями. Большое значение имеет направление
транспорта веществ по градиенту концентрации, т.е. от большей концентрации веществ к
меньшей, или против него. Транспорт в сторону меньшей концентрации называется
диффузией (если на его пути нет преград) и переноса (если его путь преграждает барьер).
Крупные молекулы биополимеров практически не транспортируются через мембраны, но
всё же они могут попасть в клетку в результате эндоцитоза. Его разделяют на фагоцитоз и
пиноцитоз.
(Так как с этими процессами учащиеся уже знакомились в курсе биологии ранее, можно
попросить их вспомнить сущность данных явлений).
Фагоцитоз (греч. phagos-пожирать и cytos-вместилище)-захват и поглощение клеткой
крупных частиц. Впервые это явление описал русский учёный И. И. Мечников. Фагоцитоз
очень распространён. Он играет важную роль, связанную с внутриклеточным
пищеварением у простейших, у человека он выполняет защитную роль (лейкоциты).
Пиноцитоз (греч. pino-пить)-процесс захвата и поглощения капелек жидкости с
растворёнными в ней веществами. Оба процесса протекают сходно: поглощённые
вещества на поверхности клетки окружаются мембраной в виде вакуоли, которая
перемещается внутрь клетки. Оба процесса протекают с затратой энергии.
Плазматическая мембрана принимает участие и в выведении веществ из клетки, это
происходит в процессе эктоцитоза. Так выводятся гормоны, белки и другие продукты
клетки. Они заключаются в пузырьки, ограниченные мембраной, и подходят к
плазмалемме. Обе мембраны сливаются, и содержимое пузырька выводится в среду,
окружающую клетку. Важную роль в жизнедеятельности клетки играет рецепторная
функция мембраны. Она связана с локализацией на мембране спецструктур, связанных со
специфическим узнаванием химических или физических факторов. Роль многих
клеточных рецепторов заключается в передаче сигналов извне внутрь клетки.
Соединения между клетками в составе тканей и органов многоклеточных организмов
могут образовываться спецструктурами-межклеточными контактами. Выделяют
следующие основные структуры, связывающие клетки друг с другом:
1. Простой контакт встречается среди большинства прилегающих друг к другу клеток.
Плазматические мембраны разделены узкой щелью (эпителиальные клетки);
2. Соединения типа «замка» представляет собой впячивание мембраны одной клетки в
другую.
3. Наиболее прочными контактами являются десмосомы, в которых мембраны соседних
клеток «сшиты» пучками поперечных волокон, проникающих глубоко в их цитоплазму.
Известны примеры межклеточных контактов, которые предполагают использование
специальных посредников-медиаторов (контакты между нервными клетками).
4. Подведение итогов. В виде закрепления проводится небольшой тест.
1. Не входит в состав цитоплазмы:
а) ядро;
б) митохондрии;
в) рибосомы;
г) пластиды;
2. Плазматическая мембрана не выполняет функцию:
а) транспорта веществ;
б) защиты клетки;
в) взаимодействия с другими клетками;
г) синтез белка;
3. Углеводы, входящие в состав клеточной мембраны, выполняют функцию:
а) транспорта веществ;
б) рецепторную;
в) образования двойного слоя мембраны;
г) фотосинтеза;
4. Фагоцитоз-это:
а) поглощение клеткой жидкости;
б) захват твёрдых частиц;
в) транспорт веществ через мембрану;
г) ускорение биохимических реакций;
5. Противоположными по смыслу являются пары понятий:
а) фагоцитоз-лейкоцитоз;
б) пиноцитоз-эндоцитоз;
в) фагоцитоз-эндоцитоз;
г) пиноцитоз-экзоцитоз;
Таким образом, цитоплазматическая мембрана выполняет следующие основные функции:
 Ограничивает и защищает клетку от воздействия окружающей среды;
 Регулирует обмен веществ и энергии между клеткой и внешней средой;
 Обеспечивает связь между клетками в тканях многоклеточного организма;
 Выполняет рецепторную функцию;
5. Домашнее задание: §7 до лизосом. Найти ответы на вопросы в тексте которые
начинаются словами: почему; как; чем объяснить; какой вывод следует из того, что; какие
и т. д. Познакомиться с лабораторной работой № 2 на стр. учебника 290.
Урок № 11.
Тема урока: Лабораторная работа № 2 по теме «Плазмолиз и деплазмолиз в клетках
кожицы лука».
Цель урока:
 сформировать умение проводить опыт по получению плазмолиза, закрепить умение
работать с микроскопом, проводить наблюдение и объяснять полученные результаты.
Оборудование: записи на доске, микроскопы, предметные и покровные стёкла,
стаканы с водой, репчатый лук, стеклянные палочки, фильтровальная бумага, раствор
поваренной соли.
План урока.
Этапы урока
1.
Организационный
момент
урока.
Время, мин
Приемы и методы
9-10
Сообщение учителя. ИТБ.
Постановка учебной проблемы.
2. Выполнение лабораторной работы № 2.
3. Домашнее задание.
25-35
1-3
Запись на доске.
Ход урока
1. Прежде чем учащиеся приступают к выполнению работы учитель просит вспомнить
о клеточной оболочке растительной и животной клеток, особенностях строения,
функциях, способах поступления веществ в клетку. Особое внимание уделяется вопросу о
полупроницаемости плазматической мембраны, а для того чтобы учащиеся убедились в
этом явлении, высказывается необходимость в проведении этой лабораторной работы.
2. Выполняется лабораторная работа (заполнение таблицы, ответы на вопросы,
приводимые в работе).
Микропрепарат
Клетки до явления
Плазмолиз клеток.
Деплазмолиз клеток.
кожицы лука.
плазмолиза.
Рисунок.
Лабораторная работа проводится по инструкции приводимой в учебнике на странице 290.
3. Домашнее задание: §7.
Урок № 12.
Тема урока: Органеллы цитоплазмы, их структура и функции.
Цель урока:
 изучить строение, значение следующих органоидов клетки: лизосом, рибосом,
комплекса Гольджи, эндоплазматической сети.
Оборудование: записи на доске, схема строения органоидов клетки (лизосомы, рибосомы,
комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть), презентация «Урок 12».
План урока.
Время,
Этапы урока
1.
Организационный
момент
мин
урока.
Приемы и методы
1-2
Сообщение учителя.
2. Контроль домашнего задания.
8-10
Работа у доски.
3. Изучение нового материала.
20-25
Рассказ учителя, демонстрация,
Постановка учебной проблемы.
беседа. Записи в тетради
4. Подведение итогов.
5-8
Аукцион.
5. Домашнее задание.
1-3
Запись на доске.
Ход урока
2. 1 учащийся на доске заполняет пробелы, пользуясь подсказками в скобках, а затем
рассказывает о той части клетки, которая у него получилось.
…………+…………+…………=…………
(цитоплазма, гиалоплазма, органоиды, включения).
2 учащийся зарисовывает схему фагоцитоза, даёт её характеристику. Поясняет отличие
фаго от пиноцитоза.
3 учащийся схематично изображает контакты между клетками и готовится к ответу по
вопросу соединения клеток между собой.
4 учащийся отвечает по таблице «Строение плазматической мембраны».
3. Предлагаю провести ассоциацию органоидов с каким-либо предметом, который
напоминает изучаемый органоид. Например, лизосому можно представить в виде шара
заполненного жидкостью (вода, которая заменит ферменты), рибосому в виде
телефонного аппарата (две субъединицы: малая-трубка телефона, большая-сам
телефонный аппарат и т.д.).
Учитель показывает лизосомы на таблице, изображающей схему строения клетки,
проводит её ассоциацию с каким-либо предметом, рассказывает о строении и значении
данного органоида в клетке.
Лизосомы. Эти органоиды были открыты в 1955 году при исследовании клеток печени
крысы биохимическими методами. Открытие лизосом связано с работами Де-Дюва. Они
представляют собой небольшие округлые тельца диаметром от 0,2 до 1мкм. Каждая
лизосома ограничена от цитоплазмы плотной мембраной, внутри которой заключено
около 30 гидролитических ферментов, имеющих наибольшую активность в кислой среде.
Мембрана лизосомы имеет типичное трехслойное строение. Ферменты, содержащиеся в
лизосомах, способны расщеплять важные в биологическом отношении соединения, т. е.
белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды. Эти вещества поступают в клетку в качестве
пищи путем фагоцитоза и пиноцитоза, и лизосомы принимают активное участие в их
расщеплении, или лизисе. Отсюда происходит и название самого органоида (греч. lysis –
растворение и soma–тело). Совокупность лизосом можно назвать "пищеварительной
системой" клетки, так как они участвуют в переваривании всех веществ, поступающих в
клетку. Кроме того, за счет ферментов лизосом могут перевариваться при отмирании
отдельные структуры клетки, а также целые отмершие клетки, что обычно наблюдается в
процессе жизнедеятельности любого многоклеточного организма, (например: хвост и
жабры головастиков лягушек). Ферменты лизосом способны переварить и саму клетку, в
которой они находятся.
(вопрос учащимся)
Почему этого не происходит?
Нарушение целостности мембраны лизосом приводит к повреждениям окружающей
цитоплазмы и клеточных органоидов. Лизосомы обнаружены в клетках многих органов
многоклеточных животных, у простейших, а в последнее время и в клетках растений.
Образование новых лизосом происходит в клетке постоянно. Ферменты, содержащиеся в
лизосомах, как и другие белки, синтезируются на рибосомах цитоплазмы. Затем эти
ферменты поступают по каналам эндоплазматической сети к аппарату Гольджи, в
полостях которого формируются лизосомы, которые затем поступают в цитоплазму.
Внимание учащихся привлекается к системе канальцев и полостей, пронизывающих всю
цитоплазму. Вводится понятие эндоплазматической сети. Учитель указывает на то,
что она состоит из системы мембран и предлагает учащимся высказать свои
соображения о функциях ЭПС. Также проводится ассоциация с каким-либо предметом.
Эндоплазматическая сеть принадлежит к числу органоидов клетки, открытых совсем
недавно (1945 – 1946). Расположение сетчатых структур во внутренней части
цитоплазмы–эндоплазме (греч. "эндо"–внутри)–и послужило основанием для того, чтобы
органоиду дать название эндоплазматической сети или эндоплазматического ретикулума.
Дальнейшее электронномикроскопическое изучение разнообразных клеток показало, что
сетчатые структуры состоят из сложной системы канальцев, вакуолей и цистерн,
ограниченных мембранами. Мембраны ЭПС имеют типичную трехслойную структуру.
Каналы, вакуоли и цистерны образуют ветвящуюся сеть, которая пронизывает всю
цитоплазму клетки. Форма каналов, вакуолей и цистерн эндоплазматической сети
непостоянна и широко варьирует как в одной и той же клетке в разные периоды ее
функциональной деятельности, так и в клетках различных органов и тканей. Различают
два типа ЭПС: гранулярная и гладкая. На поверхности гранулярной сети располагаются
многочисленные округлые плотные гранулы. Эти гранулы носят название рибосом.
Участки ЭПС, где рибосом нет, образуют гладкую сеть. Оба вида ЭПС участвуют в
синтезе органических веществ (гранулярная в белковом, гладкая в углеводном и
липидном), накапливают и транспортируют их к местам назначения, регулируют обмен
веществ между клеткой и окружающей ее средой, обеспечивает связь между отдельными
внутриклеточными структурами. ЭПС была обнаружена во всех клетках многоклеточных
животных и растений, подвергавшихся электронномикроскопическому исследованию.
Клетки простейших также имеют этот органоид. Отсутствует ЭПС только в цитоплазме
зрелых эритроцитов, в клетках сине-зеленых водорослей. ЭПС теснейшим образом
связана с наружной цитоплазматической мембраной, за счет разрастаний которой и
частично за счет пиноцитозных пузырьков, сливающихся в конечном итоге с каналами и
цистернами, может происходить пополнение мембран.
Учитель обращает внимание на мелкие тельца на стенках ЭПС-рибосомы. Он
раскрывает строение, функции и расположение этих органоидов в клетке. Проводится
ассоциация.
Рибосомы. Так же как и ЭПС, рибосомы были открыты только с помощью электронного
микроскопа. Рибосомы-самые маленькие из клеточных органелл (диаметр около 20нм).
Каждая рибосома состоит из двух неодинаковых по размерам частиц, малой и большой.
Рибосомы либо располагаются на поверхности мембраны гранулярной ЭПС в один ряд,
либо свободно располагаются в основном веществе цитоплазмы. Помимо цитоплазмы,
рибосомы обнаружены и в клеточном ядре, где они имеют такую же округлую форму,
строение и размеры, как и рибосомы цитоплазмы. В последнее время рибосомы
обнаружены в митохондриях и пластидах клеток растений. Биохимический анализ
рибосом, показал, что в состав их входит рибосомальная РНК и белок. Соотношение этих
двух компонентов в рибосомах почти одинаково. Рибосомы–обязательный органоид
каждой клетки, на которых происходит синтез белков. Синтез белка-сложный процесс,
который осуществляется не одной рибосомой, а целой группой, включающей до
нескольких десятков объединенных рибосом. ЭПС и рибосомы, расположенные на её
мембранах представляют собой единый аппарат биосинтеза и транспортировки белков.
Такую группу рибосом называют полисомой. Основным местом формирования рибосом
служит ядрышко и образованные в нем рибосомы поступают из ядра в цитоплазму.
Ассоциация. Можно предложить учащимся самим рассмотреть его строение и
высказать предположения о его функциях.
Комплекс Гольджи–это органоид клетки, получил свое название по имени ученого К.
Гольджи, который впервые увидел его в цитоплазме нейронов и назвал сетчатым
аппаратом (1898). Во многих клетках этот органоид действительно имеет форму сложной
сети, расположенной вокруг ядра. По данным электронномикроскопического
исследования, ультраструктура комплекса Гольджи включает три основных компонента:
1. Система плоских цистерн, ограниченных гладкими мембранами. Цистерны
расположены пачками, по 5–8; причем они плотно прилегают друг к другу.
Количество цистерн, их величина и расстояние между ними варьируют в разных
клетках.
2. Система трубочек, которые отходят от цистерн. Трубочки анастомозируют друг с
другом и образуют довольно сложную сеть, окружающую цистерны.
3. Крупные и мелкие пузырьки, замыкающие концевые отделы трубочек.
Все три компонента аппарата Гольджи взаимосвязаны друг с другом и могут возникать
друг из друга. Мембраны всех трех компонентов имеют такое же трехслойное строение,
как и наружная цитоплазматическая мембрана. В элементах комплекса Гольджи
обнаружены ферменты, связанные с синтезом полисахаридов и липидов. Структуры
аппарата Гольджи накапливают либо уже готовые, либо почти готовые продукты
деятельности клеток. Формирование и накапливание секреторных гранул–это основная,
но не единственная функция аппарата Гольджи. При делении клеток материал аппарата
Гольджи распределяется поровну между материнской и дочерней клетками. Возможность
образования аппарата Гольджи заново не доказана.
4. Подведение итогов. В качестве подведения итогов предлагаю провести небольшой
аукцион по продаже предметов, которые напоминают изученные на уроке органоиды.
Суть аукциона заключается в том, что «модель» органоида получает тот учащийся,
который последним даст какую-либо информацию о данном органоиде.
5. Домашнее задание: §7, вопросы после §. Составить синквейн по теме.
Например:
Сеть.
Гранулярная, гладкая.
Транспортирует, накапливает, объединяет.
Участвует в синтезе белка.
Органоид.
Урок № 13.
Тема урока: Органеллы цитоплазмы, их структура и функции.
Цель урока:
 изучить строение, значение следующих органоидов клетки: митохондрий, пластид;
 вспомнить основные способы движения клетки и внутриклеточное движение её
органоидов;
рассмотреть виды внутриклеточных включений и их роль в жизнедеятельности клетки
Оборудование: записи на доске, схема строения органоидов клетки (митохондрии,
хлоропласта), презентация «Урок 13».
План урока.
Время,
Этапы урока
1.
Организационный
момент
Приемы и методы
мин
урока.
1-2
Сообщение учителя.
2. Контроль домашнего задания.
8-10
Самостоятельная работа.
3. Изучение нового материала.
20-25
Рассказ
Постановка учебной проблемы.
учителя,
демонстрация,
беседа. Записи в тетради
4. Подведение итогов.
8-10
Аукцион.
5. Домашнее задание.
1-3
Запись на доске.
Ход урока
2. Самостоятельная работа по вариантам:
1 вариант-Лизосомы.
2 вариант-ЭПС.
3. Рибосомы.
4. вариант-Комплекс Гольджи.
(На доске записан план ответа):
1. Строение и расположение в клетке;
2. Функции;
3. Образование;
3. Учитель в ходе беседы восстанавливает знания учащихся об обмене веществ и
отмечает, что в его основе лежат разнообразные биохимические реакции, которые
протекают в клетке и приурочены к различным её структурам. Рассматривается схема
строения митохондрии (ассоциация).
Митохондрии (греч. "митос"–нить, "хондрион"–гранула)–это обязательный органоид
каждой клетки всех многоклеточных и одноклеточных организмов, имеющий диаметр до
1мкм, а длину около 7 мкм. В разных клетках размеры и форма митохондрий сильно
варьируют. По форме митохондрии могут быть округлыми, овальными, палочковидными,
нитевидными или сильно разветвленными тельцами, которые обычно хорошо видны в
световой микроскоп. Число митохондрий колеблется от нескольких единиц до нескольких
тысяч.
(вопрос учащимся)
Как вы думаете, почему в одних клетках митохондрий больше чем в других? Приведите
примеры клеток, в которых содержится большое число митохондрий.
Митохондрии называют основной "энергетической станцией" клетки благодаря тому, что
они содержат ферменты, окисляющие углеводы, некоторые аминокислоты, а также
жирные кислоты. В результате этих реакций освобождается энергия, которая
непосредственно клеткой не используется, но накапливается в АТФ, которая
синтезируется в митохондриях. Митохондрия–это органоид клетки, в котором
вырабатывается основная масса энергии клетки, сконцентрированная в АТФ и
используемая затем в разнообразных процессах синтеза и во всех видах клеточной
деятельности (движение, дыхание, рост, и т. д.).
Варьирует и расположение митохондрий в разных клетках. Во многих клетках
митохондрии распределены довольно равномерно по всей цитоплазме, (нервные,
некоторые эпителиальные клетки, многие простейшие). Однако в ряде клеток
митохондрии локализуются в каком-либо определенном участке, обычно связанном с
наиболее активной деятельностью. Тонкое строение митохондрий было выявлено только с
помощью электронного микроскопа. Митохондрия ограничена внешней мембраной, под
которой располагается внутренняя мембрана. Между внешней и внутренней мембранами
находится узкое щелевидное пространство. Обе мембраны составляют оболочку
митохондрии. От внутренней мембраны отходят выросты, направленные во внутреннее
пространство митохондрии,-гребни, или кристы. Кристы располагаются параллельно друг
другу и ориентированы в поперечном направлении по отношению к продольной оси
митохондрии. В кристы встроены ферменты, участвующие в преобразовании энергии
питательных веществ, поступающих в клетку извне, в энергию молекул АТФ. Внутреннее
пространство митохондрии, в котором располагаются кристы, заполнено гомогенным
веществом, носящим название матрикса. Вещество матрикса более плотной
консистенции, чем окружающая митохондрию цитоплазма. В матриксе митохондрий
были обнаружены рибосомы, в которых происходит синтез белка, а так же тонкие нити
ДНК и РНК. Новые митохондрии образуются в результате деления уже существующих.
Из курса ботаники учащиеся вспоминают, какие условия необходимы для фотосинтеза, в
каких органах растения протекает этот процесс, и какие структуры клетки принимают
в нём участие. Затем по схеме изучается строение хлоропласта (ассоциация).
Пластиды–органоиды растительных клеток, в которых осуществляется синтез различных
веществ, и в первую очередь фотосинтез. В цитоплазме клеток высших растений имеется
три основных типа пластид:
1) зеленые пластиды–хлоропласты;
2) красные, оранжевые и другие цвета хромопласты;
3) бесцветные пластиды–лейкопласты;
Все эти типы пластид могут переходить один в другой (позеленение картофеля на свету).
Процесс фотосинтеза у высших растений протекает в хлоропластах, которые, как правило,
развиваются только на свету. Снаружи хлоропласты ограничены двумя мембранами:
наружной и внутренней, под которыми находится бесструктурное содержимое-строма. В
состав хлоропластов высших растений, по данным электронной микроскопии, входит
большое количество гран, расположенных группами. Каждая грана состоит из
многочисленных круглых пластин-тилакоидов, имеющих форму плоских мешочков,
образованных двойной мембраной и сложенных друг с другом наподобие столбика монет.
Граны соединяются между собой посредством особых пластин или трубочек (ламелл),
расположенных в строме хлоропласта и образующих единую систему. Зеленый пигмент
хлоропластов (хлорофилл) содержат только граны; строма их бесцветна. Хлоропласты
одних растений содержат лишь несколько гран, других–до пятидесяти и больше. Окраска
хлоропластов зависит не только от хлорофилла, в них могут содержаться и другие
пигменты, например каротин и каротиноиды, окрашенные в разные цвета–от желтого до
красного и коричневого, а также фикобилины. К последним относится фикоцианин и
фикоэритрин красных и сине-зеленых водорослей. Хромопласты обычно окрашены в
желтый, оранжевый, красный или бурый цвета. Сочетание хромопластов, содержащих
разные пигменты, создает большое разнообразие окрасок цветков и плодов растений.
Следующий тип пластид–лейкопласты. Они бесцветны. Местом их локализации служат
неокрашенные части растений (клубни картофеля). Основная функция пластид–это синтез
моно-, ди- и полисахаридов, но теперь они известны и как органоиды, в которых
синтезируются белки. Пластиды развиваются из особых клеточных структур, носящих
название пропластид. Пластиды размножаются путем деления, и контроль над этим
процессом осуществляется, ДНК, содержащейся в них же.
Органоиды движения. Многие клетки одноклеточных и многоклеточных организмов
обладают способностью к движению. Под этим понимается движение клетки в
пространстве и внутриклеточное движение ее органоидов. В жидкой среде перемещение
клеток осуществляется движением жгутиков и ресничек; так передвигаются многие
одноклеточные.
(вопрос учащимся)
Вспомните, какие простейшие передвигаются таким способом.
Некоторые простейшие организмы, а также специализированные клетки многоклеточных
передвигаются с помощью выростов, образующихся на поверхности клеток.
(вопрос учащимся)
Вспомните, как называют этот способ движения. Приведите примеры клеток
передвигающихся таким способом.
Клетка находится в постоянном движении. Клеточное движение обеспечивается
цитоскелетом, состоящем из микротрубочек, микронитей и клеточного центра.
Микротрубочки–нитевидные структуры, состоящие из сократительных белков и
обуславливающие двигательные функции клетки. Микротрубочки имеют вид полых
цилиндров, стенки которых состоят из белков–тубулинов. Микротрубочки пронизывают
всю цитоплазму клетки, формируя её цитоскелет, обуславливают циклоз,
внутриклеточные перемещения органелл, расхождение хромосом при делении ядерного
материала и т.д. Микронити-очень тонкие структуры, состоящие из тысяч молекул белка,
соединенных друг с другом. Клеточный центр (центросома) находится вблизи ядра.
Основную часть клеточного центра составляют два маленьких тельца-центриоли,
расположенные в небольшом участке уплотненной цитоплазмы. Каждая центриоль имеет
форму цилиндра длиной до 1 мкм. Центриоли играют важную роль при делении клетки;
они участвуют в образовании веретена деления. Репродукция этих структур происходит
путем почкования. От уже имеющейся в клетке родительской центриоли начинает расти
маленький зачаток, представляющий собой дочернюю центриоль. Зачаток увеличивается
в размерах и, вырастая, превращается в точно такую же центриоль, как родительская.
Затем эта дочерняя центриоль отделяется от родительской. Такой путь формирования
новой центриоли был детально изучен у простейших (жгутиконосцев). С помощью
электронномикроскопических исследований Д. Мэзия (1961) и его сотрудники выяснили,
что такой же способ репродукции центриолей путем почкования свойственен и клеткам
позвоночных животных.
Помимо мембранных и немембранных органелл в клетках могут быть клеточные
включения, представляющие собой непостоянные образования, то возникающие, то
исчезающие в процессе жизнедеятельности клетки. Основное место локализации
включений-цитоплазма. Накапливаются они главным образом в виде гранул, капель и
кристаллов. Химический состав включений разнообразен (жировые капли, гранулы
полисахаридов, белковые гранулы). В растительных клетках присутствуют вакуолимембранные органеллы, которые служат резервуарами воды и растворённых в ней
соединений. В растительных клетках на долю вакуолей приходится до 90% объёма. Они
поддерживают тургорное давление и поставляют молекулы воды необходимые для
фотосинтеза.
4. Подведение итого. Проводится аукцион по продаже предметов напоминающих
органоиды клетки.
5. Домашнее задание: §8, ответить на вопросы, стр. 43.
Урок № 14.
Тема урока: Клеточное ядро-центр управления жизнедеятельностью клетки.
Структуры клеточного ядра: ядерная оболочка, хроматин, ядрышко. Кариоплазма.
Особенности строения растительной клетки.
Цель урока:
 показать ядро как центр управления жизнедеятельность клетки;
охарактеризовать важнейшие структуры ядра;
вспомнить основные отличия растительной клетки от животной.
Оборудование: записи на доске, схема строения растительной и животной клеток, схема
строения ядра, презентация «Урок 14».
План урока.


Этапы урока
1. Организационный момент урока.
Время,
Приемы и методы
мин
1-2
Сообщение учителя.
8-10
Цифровой диктант, индивидуальная
Постановка учебной проблемы.
2. Контроль домашнего задания.
работа по карточкам, работа у доски.
3. Изучение нового материала.
20-25
Рассказ учителя, демонстрация, беседа.
Записи в тетради.
4. Подведение итогов.
8-10
Аукцион.
5. Домашнее задание.
1-3
Запись на доске.
Ход урока
2. ЦД № 3.
Цифровой диктант по теме «Органоиды клетки»
1. Внутренняя мембрана митохондрий образует граны (0).
2. Внутренняя полость хлоропластов заполнена стромой (1).
3. Лизосомы относят к двумембранным органоидам клетки (0).
4. При поступлении высокомолекулярных веществ в клетку они поглощаются
вначале лизосомами (1).
5. Клеточные включения это непостоянные образования клетки (1).
6. Жгутики и реснички различаются по функциям (0).
7. Рибосомы образуются в ядре (1).
8. ЭПС всегда покрыта рибосомами (0).
Нескольким учащимся предлагается индивидуальное задание:
1. ученик:
1. Соотнеси органоиды с их функциями.
1. Митохондрии.
а). фотосинтез;
2. Крахмальные зерна
б). биосинтез белков;
3. Наружная цитоплазматическая
в). упаковка и транспорт
мембрана.
синтезированных клеткой веществ;
4. Лизосомы.
г). запас веществ;
5. Клеточный центр.
д). производство энергии и накопление
6. Шероховатая эндоплазматическая
ее в виде АТФ;
мембрана.
е). защита, питание, выделение;
ж). движение хромосом;
з) переваривание органических веществ
внутри клетки;
и). хранение наследственной
информации.
2. Перечисли положения клеточной теории.
2. ученик:
1. Подпиши названия органоида, изображенного на схеме, дай его краткую
характеристику:
2. Выпиши из списка органоидов только те, которые характерны для животной клетки:
пластиды, рибосомы, жгутики, хромосомы, лизосомы, клеточный центр, вакуоли.
3. ученик:
1. Подпиши названия органоида, изображенного на схеме, дай его краткую
характеристику:
2. Что из перечисленных химических веществ является функциональным включением,
а что вредным веществом, поступившим в клетку извне: гормоны, ферменты, пыль,
сажа, белки, мочевина, нитраты, жир.
У доски:
Вставьте вместо цифр пропущенные слова.
Параметры
Митохондрия
Хлоропласт
Мембрана
1
Двойная
Внутренняя
полужидкая
Строма
2
среда
Присутствует
ДНК
3
РНК
4
Присутствует
Наличие рибосом
5
Присутствует
Способность
к
размножению
Делением пополам
6
Образующееся
макроэргическое вещество
АТФ
7
Функция
8
Дыхание
3. Ядро–наиболее важный компонент эукариотических клеток. Большинство клеток
имеют одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки (у ряда простейших, некоторые
клетки печени, хрящевые клетки). Некоторые клетки утрачивают ядра (эритроциты
млекопитающих). Ядро, как правило, имеет шаровидную или овальную форму, реже
может быть сегментированным или веретеновидном.
Основными компонентами ядра являются:
1. Ядерная оболочка;
2. Ядерный сок (кариоплазма);
3. Ядрышко;
4. Хромосомы.
Ядерная оболочка образована двумя мембранами (наружной и внутренней) и содержит
многочисленные поры, через которые между ядром и цитоплазмой происходит обмен
различными веществами.
Кариоплазма (нуклеоплазма) представляет собой желеобразный раствор, в котором
находятся разнообразные белки, нуклеотиды, ионы, а также хромосомы и ядрышко.
Ядрышко–небольшое округлое тельце, обнаруживающееся в ядрах неделящихся клеток.
Функция ядрышка–синтез р-РНК и соединение их с белками, т.е. сборка субчастиц
рибосом.
Хроматин–глыбки, гранулы и нитчатые структуры, образованные молекулами ДНК в
комплексе с белками. В процессе деления клеток происходит спирализация ДНК, и
хроматиновые структуры образуют хромосомы.
Хромосомы–плотные структуры, которые являются единицами морфологической
организации генетического материала и обеспечивают его точное распределение при
делении клетки. Число хромосом в клетках каждого биологического вида постоянно.
Обычно в ядрах клеток тела (соматических) хромосомы представлены парами, в половых
клетках они не парны. Одинарный набор хромосом в половых клетках называют
гаплоидным (n), набор хромосом в соматических клетках диплоидным (2n). Хромосомы
разных организмов различаются размерами и формой.
Ядро осуществляет хранение и реализацию генетической информации, управление
процессом биосинтеза белка, а через белки–всеми другими процессами
жизнедеятельности. Ядро участвует в репликации и распределении наследственной
информации между дочерними клетками, а, следовательно, и в регуляции клеточного
деления и процессов развития организма.
Бактерии и некоторые низшие водоросли (сине-зеленые) не имеют сформированного ядра:
их ядра лишены ядрышка и не отделены от цитоплазмы отчетливо выраженной ядерной
мембраной.
По строению эукариотические клетки сходны между собой, но наряду с этим сходством
между клетками организмов разных царств живой природы имеются и отличия.
(Заполняется таблица)
Животная клетка
Часть клетки
Растительная клетка
1. Нет.
1. Клеточная стенка.
1. Есть.
2. Сократительные,
2. Вакуоль.
2. Крупные
полости,
пищеварительные,
заполненные
выделительные
клеточным соком.
вакуоли. Обычно
мелкие.
3. Нет.
3. Пластиды.
3. Есть.
4. Гликоген.
4. Запасное вещество.
4. Крахмал.
5. Есть.
5. Центриоль.
5. Нет.
6. Чаще центральное
6. Положение ядра.
6. Оттеснено к
положение.
периферии.
7. Гетеротрофный.
7. Способ питания.
7. Автотрофный
(фототрофный,
хемотрофный).
8. В митохондриях.
8. Синтез АТФ.
8. В митохондриях,
хлоропластах.
9. Разнообразная.
10. 10-30мкм.
9. Форма.
10. Размер (ширина).
9. Однообразная
(кубическая).
10. 10-100мкм.
4. Подведение итогов. Проводится аукцион по продаже предмета напоминающего ядро
клетки.
5. Домашнее задание: §9, ответить на вопросы, стр. 46, приготовить модели клеток
(оценивается и оригинальность модели).
Урок № 15.
Тема урока: Прокариотические клетки. Строение цитоплазмы бактериальной
клетки; организация метаболизма у прокариот. Генетический аппарат бактерий.
Спорообразование. Размножение, место и роль прокариот в биоценозах.
Цель урока:
 создать представление о двух уровнях организации: прокариотическом и
эукариотическом;
 сравнить строение клеток прокариот и эукариот;
 изучить особенности строения, прокариот на примере бактериальных клеток;
 показать значение прокариотических клеток в природе и хозяйственной деятельности
человека.
Оборудование: записи на доске, схема строения прокариотической и эукариотической
клетки, таблицы иллюстрирующие разнообразие бактерий и сине-зеленых водорослей,
презентация «Урок 15».
План урока.
Время,
Этапы урока
1.
Организационный
момент
мин
урока.
Приемы и методы
1-2
Сообщение учителя.
5-7
Цифровой диктант.
Постановка учебной проблемы.
2. Контроль домашнего задания.
3. Изучение нового материала.
20-25
Лекция,
демонстрация.
Записи в тетради.
4. Подведение итогов.
8-10
Выделение
главного
учителем.
5. Домашнее задание.
1-3
Запись на доске.
Ход урока
2. ЦД № 4.
Цифровой диктант по теме «Ядро. Животная и растительная клетка»
1. Ядро осуществляет хранение и реализацию генетической информации (1).
2. В качестве запасного питательного вещества в животных клетках
откладывается крахмал (0).
3. В ядре происходит синтез белка (0).
4. В цитоплазме клеток высших растений присутствуют три основных вида
пластид (1).
5. Внутренний желеобразный раствор ядра называют-нуклеоплазмой (1).
6. Форма растительной клетки постоянна благодаря присутствию в них вакуолей
(0).
7. Только бактерии не имеют ядра (0).
8. Ядрышко можно увидеть в ядрах неделящихся клеток (1).
3. Организмы, имеющие клеточное строение, делят на две группы:
 доядерные (прокариоты).
 ядерные (эукариоты).
Клетки, имеющие ядро характерны для грибов, растений и животных. Прокариотические
клетки имеют бактерии и сине-зеленые водоросли.
(Для сравнительной характеристики прокариот и эукариот используется таблица
учебника на стр. 45).
(Прокариоты отличаются от эукариот главным образом отсутствием оформленного
ядра и наличием в типичном случае всего одной хромосомы–очень длинной кольцевой
молекулы ДНК, прикрепленной в одной точке к клеточной мембране. У прокариот нет
окруженных мембранами внутриклеточных органелл, (митохондрий и хлоропластов). У
эукариот митохондрии вырабатывают энергию в процессе дыхания, а в хлоропластах
идет фотосинтез. У прокариот вся клетка целиком (и в первую очередь клеточная
мембрана) берет на себя функцию митохондрии, а у фотосинтезирующих форм и
хлоропласта. Как и у эукариот, внутри бактерии находятся мелкие нуклеопротеиновые
структуры–рибосомы, необходимые для синтеза белка, но они не связаны с какими-либо
мембранами).
Бактерии (греч. Bakterion-палочка), обширная группа одноклеточных микроорганизмов,
характеризующихся отсутствием окруженного оболочкой клеточного ядра. Вместе с тем
генетический материал бактерии (дезоксирибонуклеиновая кислота, или ДНК) занимает в
клетке вполне определенное место, называемое нуклеоидом. Бактерии, ранее считавшиеся
микроскопическими растениями, сейчас выделены в самостоятельное царство Monera–
одно из пяти в нынешней системе классификации наряду с растениями, животными,
грибами и протистами.
Бактерии гораздо мельче клеток многоклеточных растений и животных. Толщина их
обычно составляет 0,5–2,0 мкм, а длина–1,0–8,0 мкм. Разглядеть некоторые формы едва
позволяет разрешающая способность стандартных световых микроскопов (примерно 0,3
мкм), но известны и виды длиной более 10 мкм и шириной, также выходящей за
указанные рамки, а ряд очень тонких бактерий может превышать в длину 50 мкм. (На
поверхности, соответствующей поставленной карандашом точке, уместится четверть
миллиона средних по величине представителей этого царства).
По особенностям морфологии выделяют следующие группы бактерий:
 кокки (сферические);
 бациллы (палочки или цилиндры с закругленными концами);
 спириллы (жесткие спирали);
 спирохеты (тонкие и гибкие волосовидные формы);
Снаружи от клеточной мембраны большинство бактерий одето клеточной стенкой,
несколько напоминающей целлюлозную стенку растительных клеток, но состоящей из
других полимеров (в их состав входят не только углеводы, но и аминокислоты и
специфические для бактерий вещества). Эта оболочка не дает бактериальной клетке
лопнуть, когда в нее за счет осмоса поступает вода. Поверх клеточной стенки часто
находится защитная слизистая капсула. Многие бактерии снабжены жгутиками, с
помощью которых они активно плавают. Жгутики бактерий устроены проще и несколько
иначе, чем аналогичные структуры эукариот.
Схема строения бактериальной клетки:
Многие бактерии обладают химическими рецепторами, которые регистрируют изменения
кислотности среды и концентрацию различных веществ, например сахаров, аминокислот,
кислорода и диоксида углерода. Многие подвижные бактерии реагируют на колебания
температуры, а фотосинтезирующие виды–на изменения освещенности. Некоторые
бактерии воспринимают направление силовых линий магнитного поля, в том числе
магнитного поля Земли, с помощью присутствующих в их клетках частичек магнетита
(магнитного железняка–Fe3O4). В воде бактерии используют эту свою способность для
того, чтобы плыть вдоль силовых линий в поисках благоприятной среды. Условные
рефлексы у бактерий неизвестны, но определенного рода примитивная память у них есть.
Бактерии размножаются бесполым путем: ДНК в их клетке реплицируется (удваивается),
клетка делится надвое, и каждая дочерняя клетка получает по одной копии родительской
ДНК.
Отчасти в силу мелких размеров бактерий интенсивность их метаболизма гораздо выше,
чем у эукариот. При самых благоприятных условиях некоторые бактерии могут удваивать
свою общую массу и численность примерно каждые 20 мин. Это объясняется тем, что ряд
их важнейших ферментных систем функционирует с очень высокой скоростью. (Так,
кролику для синтеза белковой молекулы требуются считанные минуты, а бактерии–
секунды). Однако в естественной среде, например в почве, большинство бактерий
находится «на голодном пайке», поэтому если их клетки и делятся, то не каждые 20 мин, а
раз в несколько дней.
Бактерии бывают автотрофами и гетеротрофами. Автотрофы не нуждаются в веществах,
произведенных другими организмами. В качестве главного или единственного источника
углерода они используют его диоксид (CO2). Включая CO2 и другие неорганические
вещества, в частности аммиак (NH3), нитраты и различные соединения серы, в сложные
химические реакции, они синтезируют все необходимые им биохимические продукты.
Гетеротрофы используют в качестве основного источника углерода (некоторым видам
нужен и CO2) органические вещества, синтезированные другими организмами, в
частности сахара. Окисляясь, эти соединения поставляют энергию, необходимую для
роста и жизнедеятельности клеток. В этом смысле гетеротрофные бактерии, к которым
относится подавляющее большинство прокариот, сходны с человеком.
По энергии используемой бактериями их делят на:
 фототрофы (используют световую энергию), их в свою очередь делят на
фотогетеротрофов и фотоавтотрофов в зависимости от того, какие соединения–
органические или неорганические служат для них главным источником углерода.
 хемотрофы (используют энергию химических веществ), их в свою очередь делят на
хемогетеротрофы и хемоавтотрофы.
Процесс высвобождения химической энергии, запасенной в «пищевых» молекулах, для ее
дальнейшего использования в жизненно необходимых реакциях называют клеточным
дыханием. Дыхание может быть аэробным и анаэробным. В первом случае для него
необходим кислород. Анаэробным организмам кислород не нужен, а для некоторых видов
этой группы он даже ядовит.
Учитывая разнообразие катализируемых бактериями химических реакций, неудивительно,
что они широко используются в производстве, в ряде случаев с глубокой древности.
Сейчас, когда стало возможным вводить в бактерии полезные гены, заставляя их
синтезировать ценные вещества, например инсулин, промышленное применение этих
живых лабораторий получило новый мощный стимул. Бактерии применяются для
производства сыров, других кисломолочных продуктов и уксуса.
Велика роль бактерий в круговороте азота. Разрушая органические соединения фосфора
(нуклеиновые кислоты и др.), они обогащают минеральными соединениями фосфора
водоёмы и почву. Под их влиянием происходит минерализация и органических
соединений серы. Бактерии осуществляют окисление железа и марганца, отложение солей
кальция, окисление метана и водорода, разрушение горных пород продуктами
жизнедеятельности и др. Всё это позволяет считать бактерии мощными геологическими
деятелями.
Бактерии приносят не только пользу; борьба с их массовым размножением, например в
пищевых продуктах или в водных системах целлюлозно-бумажных предприятий,
превратилась в целое направление деятельности. Пища портится под действием бактерий,
если не инактивировать их нагреванием или другими способами. Поскольку главная
причина порчи все-таки бактерии, разработка систем эффективного хранения
продовольствия требует знания пределов выносливости этих микроорганизмов. Одна из
наиболее распространенных технологий–пастеризация молока, убивающая бактерии,
которые вызывают, например, туберкулез и бруцеллез. Молоко выдерживают при 61–
63°С в течение 30 мин или при 72–73°С всего 15с. Это не ухудшает вкуса продукта, но
инактивирует болезнетворные бактерии. Пастеризовать можно также вино, пиво и
фруктовые соки. Давно известна польза хранения пищевых продуктов на холоде. Низкие
температуры не убивают бактерий, но не дают им расти и размножаться. Правда, при
замораживании, например, до–25°С численность бактерий через несколько месяцев
снижается, однако большое количество этих микроорганизмов все же выживает. При
температуре чуть ниже нуля бактерии продолжают размножаться, но очень медленно.
К другим известным методам хранения пищевых продуктов относятся высушивание
(вяление и копчение), добавка больших количеств соли или сахара, что физиологически
эквивалентно обезвоживанию, и маринование, т.е. помещение в концентрированный
раствор кислоты. При кислотности среды, соответствующей pH=4 и ниже,
жизнедеятельность бактерий обычно сильно тормозится или прекращается.
Многие болезни человека вызываются патогенными бактериями. К таким болезням
относятся такие как: холера, брюшной тиф, паратифы, чума, дифтерия, туляремия,
бруцеллёз, а также туберкулёз, заражение крови (сепсис), проказа, сифилис и др. У
животных бактерии вызывают сап, сибирскую язву, туберкулёз и др. Многие болезни как
культурных, так и диких растений вызывают фитопатогенные бактерии. Борьба с
болезнетворными бактериями основывается на асептике и антисептике, на применении
бактериостатических и бактерицидных веществ
В случае наступления неблагоприятных условий многие аэробные и анаэробные бактерии
образуют овальные или круглые блестящие споры, которые устойчивы к действию
высокой температуры и ядовитых веществ. Попав в благоприятную питательную среду,
споры прорастают и из них выходят молодые вегетативные клетки.
4. Итак.
 Бактерии
группа
одноклеточных
микроорганизмов, характеризующихся
отсутствием окруженного оболочкой клеточного ядра.
 Генетический материал бактерии (ДНК) занимает в клетке определенное место,
называемое нуклеоидом.
 Снаружи от клеточной мембраны большинство бактерий одето клеточной стенкой.
 Размножение бактерий происходит путём деления надвое.
 По способу питания бактерии бывают автотрофами и гетеротрофами.
 В неблагоприятных условий многие бактерии образуют споры, которые устойчивы
к действию высокой температуры и ядовитых веществ.
5. Домашнее задание: записи в тетрадях, подготовить краткие сообщения о различных
видах бактерий.