Тема: ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ КЛЕТКИ. КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ (слайд 1). Цель: усвоение учащимися сведений, касающихся клеточной теории. Задачи: выделить этапы создания клеточной теории; сформировать знания об основных положениях клеточной теории; закрепить умение применять полученные знания для доказательства материального единства органического мира; создать представление о двух уровнях клеточной организации: прокариотическом и эукариотическом. Оборудование: интерактивная доска, презентация. Ход урока I. Изучение нового материала. 1. Вспомните! - Что такое клетка? (слайд 2) Возможные ответы учащихся (слайд 3): а) Клетка - это элементарная биологическая система, способная к самообновлению, самовоспроизведению и развитию; б) Клетка является единицей строения, жизнедеятельности, размножения, индивидуального развития; в) Клетка – это структурно-функциональная единица всего живого. г) Клетка служит основой строения всех живых организмов: растений, животных, грибов и микроорганизмов. - С помощью какого научного прибора была открыта клетка? Ответ учащихся: с помощью увеличительного прибора - микроскопа. 2.История открытия клетки; этапы ее изучения; ученые и их работы, посвященные формированию основных положений клеточной теории (лекция учителя, а учащиеся заполняют в ходе лекции таблицу). Таблица «История изучения клетки. Создание клеточной теории» (слайд 4) Дата Ученый Вклад в изучение клетки Вся история изучения клетки тесно связана с развитием микроскопической техники. В 1590 году голландский шлифовальщик стекол Захарий Янсен построил простой микроскоп (слайд 5). Данный увеличительный прибор состоял из трубы имеющей две линзы. Английский физик и ботаник Роберт Гук усовершенствовал микроскоп и применил его для исследования растительных и животных тканей (слайд 6). В 1665 году он публикует «Микрографию», где описывает свои микроскопические наблюдения. Рассматривая под микроскопом срез, приготовленный из пробки и сердцевины бузины, Роберт Гук увидел очень мелкие образования похожие на ячейки пчелиных сот. Эти ячейки он назвал клетками. Термин «клетка» утвердился в биологии, хотя Роберт Гук видел не собственно клетки, а лишь их оболочки. После работ Роберта Гука оптический прибор приобрел широкое значение как ценный научный инструмент. Знаменитый голландский натуралист Антони ван Левенгук исследовал с помощью своего микроскопа структуру различных форм живой материи (слайд 7). Максимальное увеличение, которое он получил при помощи микроскопа, составляет 275 раз. Именно Антони ван Левенгук открыл в 1683 году одноклеточные организмы – бактерии, а также животные клетки эритроциты крови. В первой половине XIX века ученые стали изучать внутреннее содержимое клетки. В 1827 г. Академик Петербургской академии наук Карл Бэр открыл яйцеклетку млекопитающих и установил, что все многоклеточные организмы начинают свое развитие из одной клетки (слайд 8). Это открытие показало, что клетка не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов. Британский ученый Роберт Броун впервые определил ядро в растительной клетке и опубликовал эти сведения в 1831 году (слайд 9). В 1839 г. немецкий зоолог Теодор Шванн обобщив накопленные сведения о клетке, опубликовал книгу «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» (слайд 10). В ней он отразил и результаты работ немецкого ботаника М. Шлейдена о роли ядра в клетках растений. Шванн пришел к заключению, что клетка является основной единицей любого организма. Тем самым он сформулировал клеточную теорию, основные положения которой таковы (слайд 11): 1. Все организмы состоят из одинаковых частей - клеток; они образуются и растут по одним и тем же законам. 2. Общий принцип развития для элементарных частей организма клеткообразование. 3. Каждая клетка в определенных границах есть некое самостоятельное целое. Но эти самостоятельные единицы действуют совместно, так что возникает гармоничное целое. Все ткани состоят из клеток. 4. Процессы, происходящие в клетках растений, могут быть сведены к следующему: 1) возникновение новых клеток; 2) увеличение клеток в размерах; 3) превращения клеточного содержимого и утолщение клеточной стенки [1]. Позднее выдающийся немецкий ученый Рудольф Вирхов дополнил клеточную теорию очень важным положением (слайд 12). Он в 1858 году сформулировал: «Всякая клетка происходит из другой клетки. Там, где возникает клетка, ей должна предшествовать клетка, подобно тому, как животное происходит только от животного, растение только из растения» [1]. Клеточная теория оказала огромное влияние на развитие биологии и на формирование современной естественнонаучной картины мира. 3. Формирование науки цитологии (лекция учителя). На основе клеточной теории в середине XIX в. возникла цитология (от греч. цитос — вместилище, клетка) — наука, изучающая структуру и функции клетки (определение записывается) (слайд 13). Дальнейшее совершенствование микроскопической техники, создание электронного микроскопа в 30-е гг. XX в. дало возможность глубже проникнуть в изучение клетки (слайд 14, гиперссылка на видео «Демонстрация среза пробки в микроскопе Р.Гука и в современном сканирующем микроскопе»). Открытия следовали один за другим. Были описаны не только ядро, но и внутреннее содержимое – цитоплазма, а также структурные компоненты клетки – органоиды (слайд 15). Любая клетка содержит наследственную информацию о строении и функционировании самой клетки и всего организма в целом. В зависимости от расположения данного материала все клетки делятся на прокариотические (доядерные) и эукариотические (ядерные) (слайд 16). У прокариотических клеток наследственный материал находится непосредственно в цитоплазме, а у эукариотических отделен от цитоплазмы ядерной оболочкой, т. е. находится в ядре. Схема (переносится в тетрадь) Клетка может входить в состав многоклеточного организма или представлять собой целый самостоятельный организм, как, например, амеба. В многоклеточном организме клетки специализированы по выполняемой ими функции (слайд 17). Клетки всех организмов имеют сходный химический состав. Клетки растений, животных и грибов сходны во внутреннем строении. Однако форма и размер их очень разнообразны, это зависит от специализации клетки и выполняемой ею функцией (слайд 18). Например, человеческая яйцеклетка самая крупная среди человеческих клеток (до 200 мкм), а клетки нервной ткани одни из самых мелких (около 5 мкм). Эритроциты человека имеют форму двояковогнутого диска, клетки гладкой мышечной ткани похожи на длинное узкое веретено, клетки эпителия могут быть кубическими, плоскими, цилиндрическими, а лейкоциты вообще не имеют постоянной формы. Клеткам присущи общие признаки (слайд 19). Они обмениваются веществом и энергией с окружающей средой. Для всех клеток характерны: рост и развитие, размножение и раздражимость. Дальнейшие успехи цитологии, конечно, связаны с усовершенствованием приборов, а также развитием физических и химических методов исследования. 4.Методы изучения клетки (лекция учителя). В настоящее время клетку изучают, применяя физические и химические методы исследования и новейшие приборы (слайд 20, гиперссылки на видео: «Световой микроскоп», «Демонстрация разных типов электронных микроскопов и получаемые с их помощью изображения»). Для изучения состава и функций клеток применяют метод дифференциального центрифугирования (слайд 20, гиперссылки на видео «Демонстрация дифференцированного центрифугирования»). Он основан на том, что разные клеточные органоиды имеют неодинаковую плотность. При очень быстром вращении в ультрацентрифуге различные органоиды предварительно измельченных клеток располагаются слоями: внизу более плотные, сверху – наименее плотные. Эти слои разделяются и изучаются отдельно. При изучении биохимических процессов используется метод меченых атомов. Чтобы проследить за превращениями какого-либо вещества, в нем заменяют один из атомов соответствующим радиоактивным. С приходом в науку о клетке физических и химических методов исследования была установлена тончайшая организация клетки, а также доказана неразрывная связь между её структурой и функцией. Благодаря этому основные положения клеточной теории были развиты и углублены. Рассмотрим основные положения клеточной теории на современном этапе. 5.Основные положения современной клеточной теории (самостоятельная работа учащихся с текстом учебника, необходимо выписать перечень основных положений клеточной теории) Графическое оформление информации (слайд 21): 1.______________________________________________________________ 2.______________________________________________________________ 3.______________________________________________________________ 4.______________________________________________________________ 5.______________________________________________________________ II. Закрепление знаний. Тест 1. Особенность прокариотической клетки – отсутствие в ней (слайд 22) 1) цитоплазмы 2) клеточной мембраны 3) немембранных органоидов 4) оформленного ядра 2.Сходное строение клеток растений и животных – доказательство (слайд 23) 1) их родства 2) общности происхождения организмов всех царств 3) происхождения растений от животных 4) усложнения организмов в процессе эволюции 5) единства органического мира 6) многообразия организмов 3. Что является структурно-функциональной единицей строения организмов всех царств? (слайд 24) 1) клетка 2) хромосома 3) ядро 4) ДНК 4. Клеточное строение организмов служит доказательством (слайд 25) 1) единства живой и неживой природы 2) взаимодействия организмов и среды обитания 3) единства органического мира 4) приспособленности организма к среде обитания 5. Клетку бактерии относят к группе прокариот, так как она не содержит (слайд 26) 1) органоидов движения 2) клеточной оболочки 3) многих органоидов и ядра 4) плазматической мембраны 6. Согласно клеточной теории клетка – это единица (слайд 27) 1) изменчивости 2) наследственности 3) эволюции органического мира 4) роста и развития организмов 7. Использование в цитологии современных методов исследования позволило изучить строение и функции (слайд 28) 1) организма растений 2) органов животных 3) органоидов клетки 4) систем органов III.Домашнее задание: § 2.1, вопросы 1-5 на с. 28 (слайд 29). Учебник Биология. Общая биология. Базовый уровень: учеб. для 10-11 кл. общеобразовательных учреждений / В.И.Сивоглазов, И.Б.Агафонова, Е.Т.Захарова; под ред. акад. РАЕН, проф. В.Б.Захарова. – 7-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 381, [3]с.: ил. Литература 1. Биология. 10 класс: поурочные планы по учебнику В.И.Сивоглазова, И.Б.Агафонова, Е.Т.Захаровой «Общая биология» (базовый уровень) / авт.-сост. Т.Б.Зарудняя. – Волгоград: Учитель, 2008. – 169 с. 2. Биология. 10 класс: поурочные планы по учебнику В.Б.Захарова, С.Г.Мамонтова, Н.И.Сонина / авт.-сост. Т.И.Чайка. – Волгоград: Учитель, 2007. – 205 с. 3. Общая биология. 10-11 классы: Методическое пособие к учебнику В.Б.Захарова, С.Г.Мамонтова, Н.И.Сонина «Общая биология» / Т.А.Козлова, Н.И.Сонин; Под ред. В.Б.Захарова. – 2-е изд., стереотип. – М.; Дрофа, 2002. – 224с. Источники 1. http://ru.wikipedia.org 2. http://school-collection.edu.ru 3. http://www.fipi.ru