коротко познайомитися із клітинним циклом і мітозом, детально роздивится каріотип клітини, зрозуміти процес обміну в клітині.
Задачі уроку:
вивчити клітинний цикл, каріотип, пластичний та енергетичний обмін у клітині, як в ціліснії системі.
Основні терміни:
митоз, набор хромосом, каріотип,клітинна система, обмін речовин
Хід уроку
Клітинний цикл. Мітоз.
Усі нові клітини виникають в результаті ділення надвоє вже існуючих. Багатоклітинний організм починає свій розвиток усього з однієї-єдиної клітини. Шляхом багатократних ділень утворюється величезна кількість клітин, які і складають організм. Мал.1 Клітинний цикл Сукупність послідовних і взаємозв'язаних процесів в період підготовки клітини до ділення і в період ділення називається мітотичним циклом (від назви основного типу ділення - митоза). Діти, подивіться на малюнок 1, щоб зрозуміти цикл життя клітини. Життя клітини від одного ділення до наступного або до смерті називається клітинним або життєвим циклом клітини. У дноклітинного організму клітинний цикл співпадає з життям особини. У безперервно тканинних клітинах, що розмножуються, клітинний цикл співпадає з мітотичним циклом і складається з чотирьох періодів із строгою послідовністю змін один одного: пост-митотичного (G1), синтетичного (S), премітотичного (G2) амітозу. Перші три періоди - це інтерфаза. За тривалістю вона складає велику частину митотиченого циклу клітини. Мал.2 Митоз тваринної клітини Після того, як в клітині завершуються біохімічні процеси підготовки до ділення, починається таємничий і до кінця не вивчений процес. Нині відомі декілька способів ділення клітини: митоз, пряме бінарне ділення, амітоз і мейоз. Митоз, або непряме ділення, - основний спосіб ділення еукаріотичних клітин. Митоз - процес безперервний, але для зручності вивчення біологи ділять його на чотири стадії в залежності від того, як виглядають в цей час хромосоми у світловому мікроскопі. В митозі виділяють профазу, метафазу, анафазу і телофазу. Учні, давайте детально розглянемо митоз на малюнку 2. Біологічний сенс митоза полягає в строго однаковому розподілі між дочірніми клітинами матеріальних носіїв спадковості - молекул ДНК, що входять до складу хромосом материнської клітини. Завдяки рівномірному розділенню реплікованих хромосом між дочірніми клітинами забезпечується освіта генетично рівноцінних клітин і зберігається спадкоємність у ряді клітинних поколінь. Це забезпечує такі важливі моменти життєдіяльності, як ембріональний розвиток і ріст організмів, відновлення органів і тканин після ушкодження. Мітотичне ділення клітин є цитологічною основою безстатевого розмноження організмів. Діти, давайте уважно розглянемо відео.
Відео 1 «Митоз»
Контролюючий блок№1
) В чому полягає суть і значення клітинного циклу? 2) Що таке інтерфаза? 3) Назвіть всі фази мітозу. 4) Стисло дайте характеристику найдовшій фазі мітозу. 5) В чому полягає значення синтезу білків для клітини організмів?
Будова мітотичних хромосом. Каріотип.
Хромосоми - це основні структурні елементи клітинного ядра, що є носіями генів, в яких закодована спадкова інформація. Маючи здатність до самовідтворення, хромосоми забезпечують генетичний зв'язок поколінь. Друзі, на малюнку 3 зображена хромосома. Мал.3 Будова хромосоми При митозі в клітинах руйнується ядро, в цитоплазмі видно хромосоми, на полюсах клітини з мікротрубочок утворюється веретено ділення, і за допомогою веретена ділення хромосоми дуже правильно розподіляються між полюсами клітини. У проміжку між митозами, який триває добу і більше, в клітинах є ядро, і хромосом в ядрі не видно. В хромосомах в суперскрученому стані знаходяться дуже довгі двоспіральні молекули ДНК. У кожній хроматиді однієї хромосоми знаходяться дві однакові молекули ДНК. У митозі кожна хромосома розпадається на дві хроматиди, і хроматиди кожної хромосоми розходяться до різних полюсів клітини. Після митоза кожна хромосома складається з однієї хроматиди, і містить одну двоспіральну молекулу ДНК. Коли митоз закінчився, і в нових клітинах утворилися ядра, то суперскручені молекули ДНК, що знаходяться в хромосомах, розкручуються. Хромосоми втрачають свої контури, стають довше в сотні разів, і вони не видно під мікроскопом. Такий стан хромосом називається хроматином. Саме у хроматині відбувається подвоєння молекул ДНК. Після подвоєння ДНК кожна невидима оком хромосома складається знову з двох хроматид. Після цього клітина знову може вступити в митоз. Мал. 4 Набор хромосом (справа) і систематизований жіночий каріотип (зліва). Каріотип - сукупність ознак хромосомного набору, характерна для кожного біологічного виду. До таких ознак відносяться число, розмір і форма хромосом, положення на хромосомах первинної перетяжки (центромери), наявність вторинних перетяжок, чергування гетерохроматиновых і эухроматиновых ділянок та ін. Каріотип служить "паспортом" виду, що надійно відрізняє його від каріотипів інших видів. Учні, давайте розглянемо наступне відео. Відео 2 «Генетичний код»
При вивченні каріотипу, яке проводять на стадії метафази клітинного циклу, використовують мікрофотографування, спеціальні способи забарвлення хромосом та інші методи. Результати представляють у виді каріограмми (систематизоване розташування хромосом, вирізаних з мікрофотографії) або ідіограми - схематичного зображення хромосом, розташованих в ряд у міру убування їх довжини. Порівняльний аналіз каріотипів використовують в каріосистематиці для визначення шляхів еволюції каріотипів, з'ясування походження домашніх тварин і культурних рослин, для виявлення хромосомних аномалій, що ведуть до спадкових хвороб, і т. д.
Контролюючий блок№2
Тестові завдання – обери вірну відповідь. 1) У створенні дочірніх клітин з диплоїдним набором хромосом, як і в материнській клітині, важливу роль грає: 1. мейоз 3. запліднення 2. митоз 4. онтогенез 2) На стадії митоза найбільші зміни має: 1. цитоплазма 3. ядро 2. хромосоми 4. лізосоми 3) Фаза клітинного циклу, в якій відбувається удвоєння хромосом: 1. метафаза 3. профаза 2. анафаза 4. інтерфаза 4) В результаті митоза з одної клітини створюються: 1. гаплоїдні клетини 2. дочірні клітини з набором хромосом рівнозначним набору батьківської клітини 3. диплоїдні клітини хромосом 4. дочірні клітини з меншим набором хромосом, ніж у батьківської клітини
Клітина як цілісна система. Пластичний та енергетичний обмін у клітині.
У клітині виявлені приблизно тисяча ферментів. За допомогою такого потужного каталітичного апарату здійснюється складна і різноманітна хімічна діяльність. З величезного числа хімічних реакцій клітини виділяються два протилежні типи реакцій - синтез і розщеплювання. Реакція синтезу. У клітині постійно йдуть процеси творення. З простих речовин утворюються складніші, з низькомолекулярних - високомолекулярні. Синтезуються білки, складні вуглеводи, жири, нуклеїнові кислоти. Синтезовані речовини використовуються для побудови різних частин клітини, її органоїдів, секретів, ферментів, запасних речовин. Синтетичні реакції особливо інтенсивно йдуть в зростаючій клітині, постійно відбувається синтез речовин для заміни молекул, витрачених або зруйнованих при ушкодженні. На місце кожної зруйнованої молекули білку або якої-небудь іншої речовини встає нова молекула. Учні, давайте в наступному відео розглянемо реакцію синтеза на прикладі біосинтеза білка.
Відео 3 «Біосинтез білка»
Таким шляхом клітина зберігає постійними свою форму і хімічний склад, незважаючи на безперервну їх зміну в процесі життєдіяльності. Синтез речовин, що йде в клітині, називають біологічним синтезом або скорочено біосинтезом. Усі реакції біосинтезу йдуть з поглинанням енергії. Сукупність реакцій біосинтезу називають пластичним обміном або асиміляцією. Сенс цього процесу полягає в тому, що що поступають в клітину із зовнішнього середовища харчові речовини, що різко відрізняються від речовини клітини, в результаті хімічних перетворень стають речовинами клітини. Реакції розщеплювання. Складні речовини розпадаються на простіші, високомолекулярні - на низькомолекулярні. Білки розпадаються на амінокислоти, крохмаль - на глюкозу. Ці речовини розщеплюються на ще більше низькомолекулярні з'єднання, і врешті-решт утворюється зовсім прості, бідні енергією речовини - СО2 і Н2О. Реакції розщеплювання у більшості випадків супроводжуються виділенням енергії. Біологічне значення цих реакцій полягає в забезпеченні клітини енергією. Будь-яка форма активності - рух, секреція, біосинтез та ін. - потребує витрати енергії. Сукупність реакції розщеплювання називають енергетичним обміном клітини або дисиміляцією. Дисиміляція прямо протилежна до асиміляції: в результаті розщеплювання речовини втрачають подібність з речовин клітини. Пластичний і енергетичний обміни (асиміляція і дисиміляція) знаходяться між собою в нерозривному зв'язку. З одного боку, реакції біосинтезу потребують витрати енергії, яка черпається з реакцій розщеплювання. З іншого боку, для здійснення реакцій енергетичного обміну потрібний постійний біосинтез, обслуговуючих ці реакції ферментів, оскільки в процесі роботи вони зношуються і руйнуються. Файл:Bio10 27 5.gif Мал. 5 Метаболізм – обмін речовин та енергії Складні системи реакцій, що становлять процес пластичного і енергетичного обмінів, тісно пов'язані не лише між собою, але і із зовнішнім середовищем. Із зовнішнього середовища в клітину поступають харчові речовини, які служать матеріалом для реакцій пластичного обміну, а в реакціях розщеплювання з них звільняється енергія, необхідна для функціонування клітини. У зовнішнє середовище виділяються речовини, які клітиною більше не можуть бути використані. Друзі, давайте подивимося процес обміну на малюнку 5. Сукупність усіх ферментативних реакцій клітини, тобто сукупність пластичного і енергетичного обмінів (асиміляція і дисиміляція), пов'язаних між собою і із зовнішнім середовищем, називають обміном речовин і енергії. Цей процес є основною умовою підтримки життя клітини, джерелом її росту, розвитку і функціонування.
Контролюючий блок№3
1) Як ви можете описати реакцію синтезу в клітині? нутрішній обмін речовин? 2) Що таке пластичний обмін? 3) В чому полягає суть клітини як цілісної системи?
Список використаної літератури
1) Урок на тему «Енергетичний обмін та його класифікація» Мікель В.О., вчителя біології, м. Дніпродзержинськ, сш №2. 2) Урок на тему «Клітинний цикл» Димитрова О.І., вчителя біології, м. Харків, сш №3. 3) Урок на тему «Каріотип клітини» Зорков М.О., вчителя біології, м. Херсон, сш №1. 4) В. Б. Захаров, с. Г. Мамонтов, В. И. Сонин. Общая биология. 10-11 класс. М.: Дрофа, 2008. 5) Вилли К., Детье В. Биология. (Биологические процессы и законы), пер. с англ. - М.: Академия, 2008. 6) Ребров Ю.І. Основи цитології. Москва, 2008.
Відредаговано та вислано Чепець Т.П.
Над уроком працювали:
Мікель В.О.
Дмитрова О.І.
Зорков М.О
Чепець Т.П.
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.
