КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ - СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ КЛЕТКИ - КЛЕТКА — ЕДИНИЦА ЖИВОГО

Материал главы формирует знания о создании клеточной теории, о строении и функциях клеточной оболочки, важнейших клеточных органоидов, цитоплазмы и ядра. Сравнивается строение эукариотических и прокариотических клеток, рассматриваются строение и жизненные свойства вирусов.

Распределение материала по урокам:

1-й урок. Клеточная теория.

2-й урок. Клеточная оболочка и некоторые органоиды клетки.

3-й урок. Митохондрии, пластиды, клеточные включения.

4-й урок. Ядро. Прокариоты и эукариоты.

5-й урок. Вирусы.

6-й урок. Зачет.

Урок 1. КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ

Задачи. Проанализировать выполненные учащимися на предыдущем уроке зачетные задания, заострить внимание на типичных ошибках, заслушать лучшие работы 1-го и 2-го вариантов.

Сформировать знания об истории создания клеточной теории, ее современных положениях, методах изучения клетки и ее органоидов.

Оборудование. Демонстрационный материал: таблицы по общей биологии, кодограмма, возможно использование фрагмента фильма «Клетка», диафильма «Клетка и ее органоиды».

Ход урока:

Повторение. Анализ зачета, выставление оценок (5—7 минут).

Изучение нового материала. Объяснение с помощью фрагмента кинофильма, фрагмента диафильма, кодограммы.

Создание клеточной теории. Представления о клетке появились в связи с изобретением микроскопа. Рассматривая под микроскопом срез пробки, английский ученый, физик Р. Гук обнаружил, что она состоит из ячеек, разделенных перегородками. Эти ячейки он назвал «клетками» В трудах знаменитого голландского ученого Антони ван Левенгука впервые появилась информация о строении многих микроскопически малых биологических объектов (эритроцитов, водорослей, бактерий, сперматозоидов, разнообразных микроструктур растительных и животных клеток).

Лишь в XIX в. ученые обратили внимание на полужидкое студенистое содержимое, заполняющее клетку. К началу XIX в., после того как появились хорошие микроскопы, были разработаны методы фиксации и окраски клеток, представления о клеточном строении организмов получили общее признание. Англичанин Р. Броун в 1831 году обнаружил в клетках ядро (от лат. nucleus, греч. caryоn). В 1838 г. немецкий ботаник М. Шлейден пришел к выводу, что ткани растений состоят из клеток. Немецкий зоолог Т. Шванн показал, что из клеток состоят и ткани животных. Он создал теорию, утверждающую, что клетки, содержащие ядра, представляют собой структурную и функциональную основу всех живых существ. Клеточная теория строения была сформулирована и опубликована Г. Шванном в 1839 г. Суть её можно выразить в следующих положениях:

— клетка рассматривается как элементарная структурная единица строения всех живых существ;

— клетки растений и животных самостоятельны, гомологичны друг другу по происхождению и структуре. Существенным дополнением основного положения клеточной теории было открытие еще в 1827 г. академиком Российской АН К. М. Бэром яйцеклетки млекопитающих. К. М. Бэр установил, что все организмы начинают свое развитие с одной клетки, представляющей собой оплодотворенное яйцо. Это открытие показало, что клетка не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов.

В 1855 г. немецкий врач Р. Вирхов сделал обобщение: клетка может возникнуть только из предшествующей клетки. Это привело к осознанию того факта, что рост и развитие организмов связаны с делением клеток и их дальнейшей дифференцировкой, приводящей к образованию тканей и органов.

Таким образом, к началу XX в., благодаря созданию клеточной теории, сформировалось представление об общности происхождения и единстве всего живого.

Основные положения современной клеточной теории:

1. Клетка — элементарная живая система, единица строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития организмов.

2. Клетки всех живых организмов гомологичны, то есть едины по строению и происхождению.

3. Новые клетки возникают только путем деления ранее существовавших клеток.

Клетка и организм. Клетка может быть самостоятельным организмом, осуществляющим всю полноту процессов жизнедеятельности (прокариоты и одноклеточные эукариоты). Все многоклеточные организмы состоят из клеток. В результате выполнения клетками различных функций происходит их специализация, клетки приобретают различное строение, формируются ткани.

Функции клеток. В клетках осуществляются: обмен веществ, раздражимость и возбудимость, движение, размножение и дифференцировка.

Основной метод изучения клеток — использование микроскопов: светового, дающего увеличение до 3 тыс. раз, электронного, увеличивающего в 300 тыс. раз и более.

Используют центрифугирование с целью разделения органоидов, имеющих различную массу и скорость осаждения.

Для разделения биологических молекул используют хроматографию и электрофорез.

Эффективно использование радиоактивных изотопов фосфора (32Р), углерода (14С), водорода (3Н), место локализации которых в клетке легко обнаруживается.

С помощью аминокислотного анализатора можно определить последовательность аминокислот в белке, секвенирование позволяет определить последовательность нуклеотидов в ДНК.

Закрепление. Беседа. Работа учащихся с тетрадью и кодограммой.

Задание на дом. Изучить текст параграфа, ответить на вопросы.

Приложение 1. Кодограмма к уроку

Тема: Клеточная теория. § 6

Создание клеточной теории

Янсен, 1590 г. Изобретение микроскопа.

Роберт Гук (1665 г.) — термин «клетка». Роберт Броун — открытие ядра.

Матиас Шлейден и Теодор Шванн (1838—1839 гг.) сформулировали положения клеточной теории:

1. Клетка — единица строения всех живых организмов.

2. Клетки сходны по строению.

3. Рудольф Вирхов (1858 г.): «Cellula е cellula» («Каждая клетка из клетки»).

4. Карл Бэр: «Клетка — единица развития».

1930 год — создание электронного микроскопа. Центрифугирование?

Основные положения современной клеточной теории

1. Клетка — единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого.

2. Новые клетки образуются при делении исходных, материнских.

3. Клетки всех организмов сходны по химическому составу, строению и обмену веществ. (Гомологичны? Аналогичны?)

4. В сложных многоклеточных организмах клетки специализируются и образуют ткани, органы, которые подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.