Урок 6Тема. Структурна і функціональна організація клітини

Мета: ознайомити учнів зі структурною організацією клітини, її органелами й функціями, які вони виконують, на основі вивчення будови клітини встановити взаємозв’язок структурної організації з функціями; зробити висновок про подібність тваринної клітини і клітини людини.

Базові завдання: клітина - елементарна структурна і функціональна одиниця організму. основні структурні компоненти клітини. Взаємозв’язок структурної організації з функціями

Термін і поняття: клітина, органели, мембрани, цитоплазма, ендоплазматична сітка, рибосоми, комплекс Гольджи, лізосоми, мітохондрії, клітинний центр, ядро, ядерце.

Уміння: встановлювати взаємозв'язок структурної організації клітини з функціями; робити висновок про подібність тваринної клітини і клітини людини, їх родинні, зв’язки, єдність походження всіх організмів.

Внутрішньопредметні та міжпредметні зв’язки: клітинна будова тварин. Одноклітинні тварини (Царство Тварини).

Обладнання: таблиці «Будова рослинної клітини», «Будова тваринної клітини», «Хімічний склад клітин», «Будова яйця птаха»,фотографії електронно мікроскопічної будови органел (роздатковий матеріал), демонстраційний скелет людини, роздатковий матеріал: кістки трубчасті та плоскі, хребці.

Хід урокуІ. Організаційний етапII. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності

учнів1. Питання для бесідиЯкі функції виконують ліпіди?Які функції виконують вуглеводи?Які хімічні елементи входять до складу клітин?

2. Робота в групахУчні об’єднуються в групи по п’ять осіб. У кожній групі розподіляються

обов’язки: спікер, секретар, посередник, доповідач, виконавець.І група: форма й розміри клітин; мікроелементи та макроелементи клітини.ІІ група:неорганічні речовини клітини;вода, її значення для життя клітини.ІІІ група:білки, їх будова та функції; значення вуглеводів, їх види.ІV група:жири, їх будова та функції;нуклеїнові кислоти, їх роль у житті клітини.

3. Обговорення результатів роботиКожна група представляє свій варіант відповіді, обговорюючи запитання

із заданої теми. І група

Визначення поняття «клітина».Розмір клітин – від 5 -7 мікрометрів до 1 метра.Маса клітини – від 10 -7 до 10 -5 грамів Форма: 1) округла;

2) плеската;3) полумісячна;4) бокаловидна;5) судинна клітина деревини;6) циліндрична;7) веретеноподібна;8) нервова клітина;9) пігментна клітина шкіри жаби.

Демонстрація таблиці.Форми клітини

Елементи (за кількісним складом)

Макроелементи Олігоелементи Ультра- Мікроелементи(органогенні) мікроелементи (наявні у незначних кількостях

Вони складають сполуки СПОЛУКИ

органічні неорганічні

ІІ групаБіохімія – це наука про ……… ?Мешканцями Землі, поряд з людиною, є багато інших живих істот. Листя

яблуні навіть з першого погляду неважко відрізнити від шматка яловичини, риба зовсім не схожа з трояндою, а людина навіть віддалено не нагадує мухомор. Кожний представник живої природи — єдиний і неповторний у своїй особистості організм, не дивлячись на те, що все живе на нашій планеті побудовано з однакових хімічних речовин.

З яких же хімічних речовин побудовані живі істоти, в тому числі й

людина?В процесі опрацювання заповнюється таблиця.

Хімічний склад клітиниСполуки Характеристика Функції

Неорганічні

Вода (2/3 всієї маси організму людини)Якщо людину позбавити одночасно їжі та води, то вона загине через 3-5 дн; якщо позбавити лише їжі, але давати щодня 1-2ст води, то вона може прожити до 40 днів

Н2О : Н іО (легені, серце, нирки ≈ 80%,кістки ≈ 20 %,головний мозок ≈ 85%;м’язи – 76 %;емаль зубів – 10 %)

Втрата води в кількості 1% від ваги тіла викликає сильну спрагу

З віком вміст води зменшується

1. Створює внутрішнє середовище2. Розчинник3. Забезпечення осмосу і тургору4. Реагент5. Транспорт речовин.6. Терморегулятор

Футболіст, вагою 100 кг, може втратити за 1 год. гри 2 кг води у вигляді поту, якщо б вода не випаровувалась, поглинаючи при цьому тепло, то t 0 тіла футболіста підвищилась би на 11,5 0 С.

Мінеральніречовини

а) Nа + і К +

б)Са 2+

в)Fe 2+

г)Zn 2+

д)Cl -

є) F -

а) нервові імпульсиб) скорочення м'язів, зсідання кровів) гемоглобінг) ферментид) осмосє) зуби

Органічні (зустрічаються лише в живих організмах)

Білки 10 – 20%Протягом життя людини усі Б її тіла відновлюються кілька разів, хоча психічна структура залишається практично незмінною. Особистість людини кілька разів переживає тіло

С, Н, О, N (+Si інші).амінокислоти (20) – мікро молекули, з яких складаються білки— безліч (які, скільки, як?)М’язи – 80%Шкіра – 63%Печінка – 57%Мозок – 45%Мн2о = 18 у; О, Мнсl = 58у. о, а М самого малого Б.(рибонуклеази)=12700у.о. ГемоглобінС 3 0 3 2Н 4816 О876 № 780 S8 Fe4 – його М=152000 у.о.

1) Каталітична (підвищують швидкість хім. р.) 2) Захисна (від хвороботворних мікроорганізмів і чужорідних тіл)3) Транспортна.4) Регулююча 5) Структурна 6) Рухова

Вуглеводи 5 – 10 % Сn (Н 2О) mМоносахариди: (глюкоза, фруктоза, галактоза) Дисахариди: (лактоза, сахароза)

1.Основне джерело Е 1г В ≈ 4,4 ккал.2.Структурна (дисахариди)3. Запасна (глікоген)4.Рибоза, дезоксирибоза – складові частини НК

Полісахариди:

(крохмаль, глікоген)Жирова тканина, молоко – 90%

Ліпіди (жири) 1% С,Н,ОНе розчиняються у водіПечінка – 5%

1. Запасна.2. Структурна, 3. Енергетична 1г Ж ≈9 ккал4. Розчинники деяких вітамінів

Нуклеїнові кислоти (знайдені швейц. вченим Леішером у 1869 р.)

С, О, Н, N. РДезоксирибонуклеїнова -ДНКРибонуклеїнова - РНК

1.Збереження, передача та реалізація спадкової інформації

А зараз подивіться на клітини людини!Демонстрація таблиць з зображенням рослинної та тваринної клітин,

бесіда про спільне та відмінне в їх будові та функціях, про їх роль в житті рослини та тварини.

Спільне та відмінне в їх будові та функціях.Спільне:- однакові структурні системи – цитоплазма, ядро;- схожість процесів обміну речовин та Е;- єдність принципу спадкового коду;- універсальна мембранна будова;- єдність хімічного складу;- схожість процесів поділу клітин.Відмінне:Ознаки Р. Т.

ПластидХлоро - пластиХромо - пластиЛейко - пласти

___

Спосіб живлення автотрофний гетеротрофнийКлітинний центр у нижчих рослин у всіх клітинЦелюлозна клітинна

стінка+ __

Роль їх в житті рослини і тварини.Клітина – жива система, яка може існувати самостійно або бути

структурою і функціональною одиницею організму.Загальні ознаки клітини, як біологічної системи: цілісність та

різноманітність. ІІІ. Формулювання теми та мети уроку- З чого складається організм людини? (з клітин) Ще Левенгук був уражений красою і різноманітністю клітин, коли

вперше побачив їх у мікроскоп. Але що б він сказав, якщо б побачив клітину в сучасному електронному мікроскопі!

Клітина в електронному мікроскопі здасться фантастичною країною з

островами і каналами. Вчені вже знають багато про "мікросвіт" життя. З урахуванням усього, що сьогодні відомо про клітину, її вірніше було б порівняти з містом, в якому все функціонує нормально. Можна сказати, з містом ідеальним.

Я запрошую вас до подорожі по такому місту. Я запрошую вас взяти участь в науковому експерименті - здійснити подорож, яку ще не знала історія людства.

Ми відвідаємо Ідеальне місто і незвичайне — це клітина людини. А нашим екскурсоводом буде цитологія - наука про клітину.ІV. Вивчення нового матеріалуРозповідь учителя з обговоренням доповідей і заповненням таблиціОтже, подорож починається! 1. Перед вами - стіни клітинного міста. Це — зовнішня клітинка мембрана. На перший погляд, це просто плівка, а насправді, яка вона і що робить?Щоб ознайомитись з цією структурою, ми маємо з’ясувати:а) будову;б) функції;в) властивості;(Робота з підручником)Прочитайте перший абзац § 4 та поміркуйте, на які запитання ми можемо

відповісти, а на які для відповіді цієї інформації замало.Позначте матеріал статті системою позначок:Y – знав раніше;+ - отримав нову інформацію;! – цікава й корисна інформація;? – інформація викликає заперечення або сумнів.Аналіз роботи над п. 1 § 4. Учні обговорюють матеріал.Будова - робота з малюнком підручника, Функції - захист, регуляція обміну речовин, пружність (бесіда, розповідь);Властивість - вибіркова проникність, поняття про рецептори (розповідь).2. Припустимо, що ми пройшли цю перепону. Де ж ми опинилися?Бесіда, розповідь, робота з додатковим матеріалом, таблицею:- структура цитоплазми;- функції цитоплазми. структура, функції3. А тепер згадаємо, що більш за все вразило вчених, коли вони вперше

"зазирнули" в середину клітини: острови, канали...Що це? Поняття про органели

Загального Спеціальногопризначення призначення(у всіх клітин) (у деяких клітин – міофібрили, нейрофібрили)

4. А це що за розгалужений лабіринт?- будова ЕПС;- функції ЕПС.5. Від чого залежить назва ЕПС: гранулярна, агранулярна? Ці маленькі

гранули на поверхні ЕПС – найважливіші «клітинні» заводи – це рибосоми. Як ви думаєте, чому? Рибосоми:- розміри; - кількість; - розташування; - походження назви; - функція.Протягом життя людини усі білки її тіла відновлюються кілька разів, хоча

її психічна структура залишається практично незмінною. Можна сказати, що особистість людини кілька разів переживає тіло (наприклад, період напіврозпаду білків плазми і внутрішніх органів людини – десять днів, білків опорних тканин – 158 днів).

6. Що стосується таємничих островів в складі клітини, то вони були відкриті в 1898 р італійським вченим Гольджі і на його честь, мають назву комплексу Гольджі, бо мають складну будову її багато функцій. Прочитайте п. 3 на с. 14. Як ще називають цей органоїд?

Комплекс Гольджі:- будова;- функції.7. Час від часу від комплексу Гольджі відокремлюються незвичайні

міхурці. Це - лізосоми. Лізосоми: -ферменти лізосом;- функції.8. Але ніяке місто не може існувати без енергії. Звідки її взяти? Треба ж ще

вміти вилучити енергію з поживних речовин. Це з великим успіхом вміють ро-бити – мітохондрії:

- походження назви;- будова;- АТФ.9. І нарешті, треба вказати на найважливішу складову частину клітини, її

своєрідний центр управління. Це —ядро клітини. Ядро:- кількість; - форма;- будова; - функції.10. Але в житті кожної клітини наступає момент, коли вона припиняє своє

існування, а замість старої клітини народжуються дві нові. В цей час на допомогу приходить клітинний центр: - розташування;- будова;- функція. 11. Крім того, в клітині бувають включення. Заповнення таблиці в зошиті з друкованою основою (в стовпчику

структурний елемент - малюнок).Структурна й функціональна організація клітини

Органела, компо-нент

Будова (малюнок) Функції

Зовнішня клітинна мембрана

Канали-пори ;спеціальні білки – рецептори, які сприймають подразнення

а) захист б) пружність в) обмін речовинг) відокремлюючад) транспортна(здатність до вибіркової проникності)

ЦитоплазмаВ’язка, напіврідка а) внутрішнє середовище

б) транспорт

ЕПС

Система каналів, трубочок, вакуоля, цистерни;Оточена мембраною:а) зерниста (гранулярна) з рибосомами;б) незерниста (агранулярна)

а) транспорт б) поверхня для хімічних реакційв) скелет клітиниг) синтез агрганулярних речовин

Рибосоми Зерна (гранули) Синтез білків

Комплекс Гольджі

Система плоских мішечків-цистерн, великих вакуолей, дрібних міхурців, обмежених мембраною

а) накопичення, виведення, модифікація речовин; (хім. зміна речовин)б) утворення лізосом

ЛізосомиДрібні, округлі, містять травні ферменти

"Травна система"

Мітохондрії Паличкоподібні, з подвійною мембраною

1. Ферментативне розщеплення органулярних речовин2.Завдяки звільненню Е синтез АТФ (аденозинтрифосфорної кислоти) – єдиного джерела Е

Ядро(внутрішнє лише у зрілих еритроцитах

ссавців )

1, буває 2 або ∞ (кл. печінки);Відсутнє у зрілих еритроцитах.1) Ядрена оболонка – двомембранна з каналами;2) нуклеоплазма з каналами; 3) 1 або кілька ядерець

1.Збереження спадкової інформації2. Синтез НК, Б., рибосом

Клітинний центр

Або цитоцентр: з 2 або > центріолей, оточених щільним шаром цитоплазми

Розмноження клітин

ВключенняНепостійні утворення в цитоплазмі

Запасна

Повідомлення учнів- Будова й функції мітохондрій.- Будова й функції ядра клітини.

V. Узагальнення та систематизація знань учнівВсему дана двойная честь – Быть тем и тем:Предмет бываетТем, что он на самом деле есть,И тем, что она напоминает…

(С. Чиковани)Аби вивчити властивості клітинної мембрани, вченим доводиться

створювати її модель. Добираючи образні поняття до вельми цікавої картини, вчені порівнюють мембрану з «ліпідним морем», вічно забрудненим, як і саме життя. Плавають в ньому білкові молекули, намотані химерним клубком. «Ліпідне море» виростило на собі «ліс» - вуглеводи, що схожі на розлогі дерева, клітина від них аж кошлата.

Поясніть цю картину.Творча терапіяПоясніть, як ви уявляєте органоїди клітини. (Учні виконують малюнки, а

потім пояснюють їх).Перегляд д/ф «Клітина, її будова і функції».Робота над запитаннями до §4

1. Закінчити вирази (письмова робота під керівництвом вчителя):

1) Одиниця будови організму людини - клітина2) Основні хімічні елементи клітини - С, Н, О, N3) Вони називаються - макроелементи4) Інші елементи називаються - мікроелементи5) Пружність клітини - це - тургорб) Каталітичну функцію виконують - білки7) Вони складаються з - С, Н, О, N8) Глюкоза, крохмаль, лактоза- це - вуглеводи9) Прості цукри - моносахариди10) Цукри, що складаються з двох молекул - дисахариди11) Цукри, що складаються з багатьох молекул - полісахариди12) Найважливіший вуглевод - глюкоза13) Його основна функція - енергетична14) Функції нуклеїнових кислот пов'язані з - спадковістю15) Нуклеїнові кислоти бувають - РНК і ДНК 16) Головну роль в збереженні спадковості відіграє - ДНК2. Дати відповіді на питанняЯкі функції виконують рибосоми?Які функції виконують мітохондрії?Розкажіть про особливості будови ядра.3. Самостійна робота учнівЗапропонуйте гіпотезу, що пояснює, чому в клітині виникли органоїди. (Як

правило, розглядаються варіанти двох основних гіпотез — симбіогенезу (орга-ноїди утворені з бактерій-симбіонтів) та інвагінації (органоїди утворені шляхом впинання клітинних мембран.)

4. Висновки по уроку (робота з підручником)На сьогоднішньому уроці ми ознайомились з І рівнем – елементарними та

ІІ рівнем – молекулярним рівнем організації живої матерії організму людини. Ці рівні являють собою біохімічний рівень вивчення живих істот.

Метод «Прес»Зробіть висновок із сьогоднішнього уроку, використовуючи опорні слова:Я вважаю, що …Оскільки …Отже, я вважаю …Чого ми на уроці навчилися?Порівняйте рослинну і тваринну клітини (спільні й відмінні ознаки).Чому сформульована й цілком диференційована соматична клітина після

видалення з неї ядра є нежиттєздатною?Оцінювання.V.Домашнє завдання 1. § 62. опрацювати термінологію3. Дати відповіді на запитання 1-5 до §4. Дати відповідь на питання: “Чому вважають, що ядро є центром

керування життєвими процесами клітини?”

5.Запишіть методи дослідження будови й функцій клітини. Для відповіді використайте додаткову літературу.

6. Поміркуйте, що станеться коли всі органоїди в клітині збільшити в 100 разів?

7. Повідомлення «Ферменти».8. Творчі завдання: оберіть свої завдання, яке б було для вас цікавим:- зробити малюнки органоїдів клітини у вигляді закладок та придумати до

них загадки або вірші для конкурсу закладок (по 1 закладці);- запропонуйте гру для кращого запам’ятовування термінології (написати

розповідь з помилками, скласти слова, що загубилися, кросворд, гру тощо з теми уроку).

*6. Доведіть експериментально хімічний склад кісток (для учнів учасників олімпіади з біології).

Експериментальне підтвердження хімічного складу клітиниТвердість кісток

Питання: Яка функція кісткового скелету в організмі?(кістки виконують функцію опори для м’язів, захищають внутрішні органи)Тезіс: для виконання своєї функції кістки повинні бути твердими.Проблема: які речовини можуть забезпечити твердість кісток?Тезіс: якими вони не були, ці речовини поступають в організм з їжою.Питання: які речовини можуть входити в склад їжі людини?(ланцюг живлення людини виглядає так:1) рослина людина;2) рослина тварина людина.

В склад їжі людини можуть входити тільки речовини, які входили в склад рослин).

Питання: який елементарний склад рослин?(макроелементи: N, P, K, Na, Ca, Mg; мікроелементи).Тезіс: формування хімічного складу кісток відбувається з цих елементів у водному

середовищі.Питання: використовуючи таблицю розчинності та знання теорії електролітичної

дисоціації, запропонуйте, катіони яких металів можуть входити до складу міжклітинної речовини?

(катіони Ca2+, Mg2+, бо тільки вони можуть утворювати нерозчинні у воді солі).Питання: виходячи з елементарного складу рослин, запропонуйте склад аніонів.(CO3

2-, PO43-).

Рішення проблеми: твердість кісток може бути обумовлена присутністю нерозчинних солей – фосфатів та карбонатів кальцію та магнію – в міжклітинному розчині.

Експериментальне підтвердження наявності карбонатів в кістках: дія розчину HCl на подріблену обгорілу кістку та ОБНАРУЖЕНИЕ вуглекислого газу ИЗВЕСТКОВОЙ водою.

Міцність кістокЕкспериментальне завдання: випробувати прокалену кістку на міцність.Спостереження: прокалена кістка тверда, але крихка.Питання: чи є наявність в кістках нерозчинних солей достатнім для виконання

функцій скелету?(ні, кістки повинні бути не тільки твердими, але і міцними).Проблема: наявність в кістках лише нерозчинних солей, які забезпечують й

твердість, недостатньо для забезпечення міцності кісток.Питання: за рахунок чого може бути забезпечена міцність?

(за рахунок присутності в кістках якихось інших речовин). Експериментальне завдання: дослідити фізичні властивості декальцінованої

кістки.Спостереження: кістка м’яка та еластична.Питання: що відбувається з кісткою в розчині кислоти?(в кислоті розчинюються нерозчинні у воді мінеральні солі, залишаються лише

речовини іншої природи, які в сполучені з солями забезпечують міцність кісток). Питання: що відбувається з кістками при прокалюванні?(при прокалюванні на вогні ці речовини згорають, залишаються лише мінеральні

солі).Питання: які це можуть бути речовини?(це органічні речовини, які згорають у вогні).Питання: розгляньте таблицю «Будова яйця птаха». Яким чином в яйці

забезпечується зміна положення жовтку?(динамічність положення жовтку обумовлена наявністю еластичних канатиків, які

мають білкову природу).Питання: зпираючись на знання про хімічний склад канатиків яйця, зробіть

висновок, які органічні речовини придають еластичність кісткам?(білки).Рішення проблеми: міцність кісток пояснюється й хімічним складом, в який

входять мінеральні солі та органічні речовини білкової природи.Ці речовини знаходяться в кістках у співвідношенні 60 % : 30 %.