Версия 12:15, 13 июня 2012

Гипермаркет знаний>>Биология>>Биология 8 класс. Полные уроки>>Биология: Клеточное строение организма. Полные уроки

Тема. Клеточное строение организма     

Цели урока

• Знать строение клетки.
• Уметь отличать растительную клетку от животной.

Задачи урока

• ознакомиться с основными положениями клеточной теории, расширить представления об учёных, положившим начало цитологии;
• рассмотреть общий состав клетки;
• иметь представление об оболочке, ядре, цитоплазме и органоидах клетки, знать функции каждой составляющей клетки;
• рассмотреть химический состав клетки;
• продолжить формирование умений проводить наблюдения, работать с микроскопом, делать выводы по изученному материалу.
  

Основные термины

• КЛЕТКА – наименьшая единица живого.
• КЛЕТКА– это основное единица строения живых организмов.
  

ХОД УРОКА

История клеточной теории

Прежде чем мы поговорим об особенностях строении клетки, мы немного узнаем об истории клеточной теории.
Цитология (от цито... и ...логия) – это наука о клетке.  Изучает строение и функции клеток, их связи и отношения в органах и тканях у многоклеточных организмов, а также одноклеточные организмы. Исследуя клетку как важнейшую структурную единицу живого, цитология занимает центральное положение в ряду биологических дисциплин; она тесно связана с гистологией, анатомией растений, физиологией, генетикой, биохимией, микробиологией и др. Изучение клеточного строения организмов было начато микроскопистами 17 в. (Р. Гук, М. Мальпиги, А. Левенгук); в 19 в. была создана единая для всего органического мира клеточная теория (Т. Шванн, 1839) рисунок 1.  Всех этих учёных вы видите на слайде 3 Презентации. В 20 в. быстрому прогрессу цитологии способствовали новые методы (электронная микроскопия, изотопные индикаторы, культивирование клеток и др.).

                        
Рисунок 1. Ученые, которые изучали клеточное строение организмов.

В результате работы многих исследователей была создана современная клеточная теория.

Основные положения современной клеточной теории.
•    клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов;
•    клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;
•    размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;
•    в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.

Клеточная теория – одно из важнейших обобщений современной биологии.
Все живые существа на Земле, за исключением вирусов, построены из клеток.
Клетка – это элементарная целостная живая система. Её строение подробно представлено на рисунке 2.
 
Рис. 2. Строение клетки.

Необходимо отметить, что клетка животного организма и клетка растения не одинаковы по своему строению (рисунок 3).
В растительной клетке есть пластиды, оболочка (которая придает прочность и форму клетки), вакуоли с клеточным соком.
Клетки, несмотря на свои малые размеры, устроены очень сложно. Исследования, проводящиеся в течение многих десятилетий, позволяют воспроизвести достаточно полную картину строения клетки.
 
Рис. 3. Клетка животного и растения

Просмотрите, пожалуйста видео  "Растительная и животные клетки". На следующий урок подготовьте похожую презентацию о клетках.

Плазматическая мембрана клетки

Клеточная мембрана – ультрамикроскопическая плёнка, состоящая из двух мономолекулярных слоев белка и расположенного между ними бимолекулярного слоя липидов. Строение мембраны представлено на рисунке 4.

Функции плазматической мембраны клетки:
•    барьерная,
•    связь с окружающей средой (транспорт веществ),
•    связь между клетками тканей в многоклеточных организмах,
•    защитная.
 
Рис.4. Строение мембраны

Цитоплазма

Цитоплазма – это полужидкая среда клетки, в которой располагаются органоиды клетки. Цитоплазма состоит из воды и белков. Она способна двигаться со скоростью до 7 см/час.
Движение цитоплазмы внутри клетки называют циклозом. Различают круговой и сетчатый циклоз (рисунок 5).
В клетке выделяют органоиды. Органоиды – это постоянные клеточные структуры, каждые из которых выполняют свои функции. Среди них выделяют:
1.    цитоплазматический матрикс,
2.    эндоплазматическая сеть,
3.    клеточный центр,
4.    рибосомы,
5.    митохондрии,
6.    аппарат Гольджи,
7.    пластиды,
8.    лизосомы,
Далее мы подробно рассмотрим каждый из органоидов, их функции и значение.
 
Рис. 5. Цитоплазма.

Цитоплазматический матрикс

Цитоплазматический матрикс представляет собой основную и наиболее важную часть клетки, её истинную внутреннюю среду.
Компоненты цитоплазматического матрикса осуществляют процессы биосинтеза в клетке и содержат ферменты, необходимые для продуцирования энергии.
Его функции представлены на рисунке 6.
 
Рис.6. Цитоплазматический матрикс

Эндоплазматическая сеть

Вся внутренняя зона цитоплазмы заполнена многочисленными мелкими каналами и полостями, стенки которых представляют собой мембраны, сходные по своей структуре с плазматической мембраной. Эти каналы ветвятся, соединяются друг с другом и образуют сеть, получившую название эндоплазматической сети. ЭС неоднородна по своему строению. Известны два ее типа - гранулярная и гладкая. Типы ЭС, а также её функции наглядно изображены на рисунку 7.
 
Рис.7. Эндоплазматическая сеть

Клеточное ядро

Клеточное ядро- это важнейшая часть клетки. Оно есть почти во всех клетках многоклеточных организмов. Клетки организмов, которые содержат ядро называют эукариотами. Клеточное ядро содержит ДНК- вещество наследственности, в котором зашифрованы все свойства клетки.
Более подробно строение клеточного ядро изображено на рисунке 8.
 
Рис. 8 Клеточное ядро

В структуре ядра выделяют: ядерную оболочку, нуклеоплазму, ядрышко, хроматин.
Клеточное ядро выполняет 2 функции хранение наследственной информации и регуляция обмена веществ в клетке.
На видео представлено клеточное ядро

Хромосомы

Хромосома состоит из двух хроматид и после деления ядра становится однохроматидной. К началу следующего деления у каждой хромосомы достраивается вторая хроматида. Хромосомы имеют первичную перетяжку, на которой расположена центромера; перетяжка делит хромосому на два плеча одинаковой или разной длины.
 
Рис. 9. Хромосомы

Хроматиновые структуры — носители ДНК. ДНК состоит из участков — генов, несущих наследственную информацию и передающихся от предков к потомкам через половые клетки. В хромосомах синтезируются ДНК, РНК, что служит необходимым фактором передачи наследственной информации при делении клеток и построении молекул белка.
Рассмотрите на видео Хромосомы

Клеточный центр

Клеточный центр состоит из двух центриолей (дочерняя, материнская). Каждая имеет цилиндрическую форму, стенки образованы девятью триплетами трубочек, а в середине находится однородное вещество. Центриоли расположены перпендикулярно друг к другу. Наглядно это изображено на рисунке 10.
Функция клеточного центра - участие в делении клеток животных и низших растений.
 
Рис. 10. Клеточный центр.

Рибосомы

Рибосомы – ультрамикроскопические органеллы округлой или грибовидной формы, состоящие из двух частей — субчастиц. Они не имеют мембранного строения и состоят из белка и РНК. Субчастицы образуются в ядрышке.
 
Рис. 11. Рибосомы

Рибосомы- универсальные органеллы всех клеток животных и растений. Находятся в цитоплазме в свободном состоянии или на мембранах эндоплазматической сети; кроме того, содержатся в митохондриях и хлоропластах. Функция рибосом – синтез белка в функциональном центре.

Митохондрии

Митохондрии - микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя — образует различной формы выросты — кристы. Строение митохондрии представлено на рисунке 12. В матриксе митохондрии (полужидком веществе) находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК. Число митохондрий в одной клетке от единиц до нескольких тысяч.

Функции митохондрий:
1.    Митохондрия - универсальная органелла, являющаяся дыхательным и
энергетическим центром.
2.    В процессе кислородного (окислительного) этапа диссимиляции в
матриксе с помощью ферментов происходит расщепление органических
веществ с освобождением энергии, которая идет на синтез АТФ (на
кристах).

 
Рис. 12. Митохондрии

Аппарат Гольджи

В клетках растений и простейших аппарат Гольджи представлен отдельными тельцами серповидной или палочковидной формы. В состав аппарата Гольджи входят: полости, ограниченные мембранами и расположенные группами (по 5-10), а также крупные и мелкие пузырьки, расположенные на концах полостей. Все эти элементы составляют единый комплекс рисунок 13.

Рис. 13. Аппарат Гольджи
Функции: 1) накопление и транспорт веществ, химическая модернизация, 2) образование лизосом, 3) синтез липидов и углеводов на стенках мембран.

Пластиды

Пластиды- это энергетические станции растительной клетки. Они могут превращаться из одного вида в другой. Строение пластиды подробно изображено на рисунке 14. Выделяют несколько видов пластидов: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты.
 
Рис. 14. Пластиды

Лизосомы

Лизосомы - микроскопические одномембранные органеллы округлой формы Их число зависит от жизнедеятельности клетки и ее физиологического состояния. Лизосома - это пищеварительная вакуоль, внутри которой находятся растворяющие ферменты. В случае голодания клетки перевариваются некоторые органоиды. Строение представлено на рисунке 15. В случае разрушения мембраны лизосомы, клетка переваривает сама себя. 
 
Рис. 15. Лизосомы

Способы питания клетки

Мы рассмотрели основные органоиды клетки, изучили их строение, функции.
А теперь нам необходимо поговорить о способе питания клеток (рисунок 16). Дело в том, что животные и растительные клетки питаются по-разному.
 
Рис. 16. Способ питания клетки

Крупные молекулы белков и полисахаридов проникают в клетку путем фагоцитоза (от греч. фагос - пожирающий и китос - сосуд, клетка), а капли жидкости - путем пиноцитоза (от греч. пино - пью и китос).
Фагоцитоз – это способ питания животных клеток, при котором в клетку попадают питательные вещества. Пиноцитоз – это универсальный способ питания (и для животных, и для растительных клеток), при котором в клетку попадают питательные вещества в растворённом виде. Сравнительная характеристика фагоцитоза и пиноцитоза представлена на рисунке 16.

Выводы урока

• 1.    Клетка - элементарная единица жизни, основа строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития всех организмов. Вне клетки нет жизни (исключение - вирусы).
• 2.    Большинство клеток устроено одинаково: покрыто наружной оболочкой - клеточной мембраной и наполнено жидкостью - цитоплазмой. Цитоплазма содержит многообразные структуры - органелы (ядро, митохондрии, лизосомы и т.д.), которые осуществляют разнообразные процессы.
• 3.    Клетка происходит только от клетки.
• 4.    Каждая клетка выполняет собственную функцию и взаимодействует с другими клетками, обеспечивая жизнедеятельность организма.
• 5.    В клетке нет каких-нибудь особенных элементов, характерных только для живой природы. Это указывает на связь и единство живой и неживой природы.

Контролирующий блок

Поставьте знак «+» или «-»:
+ Клетка – основная единица строения всех живых организмов.
+ Оболочка, ядро, цитоплазма – главные части клеток.
+ Пластиды – есть только у растительных клеток.
- Лупа – самый сильный увеличительный прибор.
- Клетки одинаковы по форме и размерам.
- Живые клетки только питаются.
+ Организм человека состоит из клеток.

Домашнее задание

Задание: заполните таблицу

Сравнение строения клеток эукариот и прокариот

Интересно знать что ...

В микроскопической клетке содержится несколько тысяч веществ, которые участвуют в разнообразных химических реакциях. Химические процессы, протекающие в клетке, – одно из основных условий ее жизни, развития и функционирования. Все клетки животных и растительных организмов, а также микроорганизмов сходны по химическому составу, что свидетельствует о единстве органического мира.
Из 109 элементов периодической системы Менделеева в клетках обнаружено значительное их большинство. В клетке содержатся и макроэлементы, и микроэлементы.

Список литературы:

1.Урок на тему " Общий обзор организма человека" Матвеева И., учитель биологии, г. Новочебоксарск , СШ № 17.
2.Цикл уроков на тему  " Общий обзор организма человека " Коваль Л.Н., учитель химии, г. Челябинск, СШ № 107.
3. Матяш Н.Ю., Шабатура Н.Н. Биология, 9 кл. – К.: Генеза, 2009

Отредактировано и выслано Борисенко И.Н.

Над уроком работали:
Матвеева И.
Коваль Л.Н.
Борисенко И.Н.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.