'''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]>>[[Біологія|Біологія]]>>[[Біологія 10 клас. Повні уроки]]>>Біологія: Клітинні мембрани, їх будова та функції. Повні уроки'''
'''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]>>[[Біологія|Біологія]]>>[[Біологія 10 клас. Повні уроки]]>>Біологія: Клітинні мембрани, їх будова та функції. Повні уроки'''
-
<br> '''''Клітинні мембрани, їх будова та функції.'''''<br>'''''Мета уроку:'''''познайомитися із видами мембран, їх будовою і функціями.<br>'''''Задачі уроку:''''' вивчити будову та функції клітинних мембран.<br>'''''Хід уроку'''''<br>Біологічні мембрани як основні структурні елементи клітини служать не просто фізичними межами, а є динамічними функціональними поверхнями. На мембранах органел здійснюються численні біохімічні процеси, такі як активне поглинання речовин, перетворення енергії, синтез АТФ і інше. <br>Будова біологічних мембран. <br>Однією з основних особливостей усіх еукаріотичних клітин є різноманітність і складність будови внутрішніх мембран. Мембрани відмежовують цитоплазму від довкілля, а також формують оболонки ядер, мітохондрій і пластид. Вони утворюють лабіринт ендр-плазматичного ретикулума і сплощених бульбашок у вигляді стопки, що становлять комплекс Гольджи. <br>Мембрани утворюють лізосоми, великі і дрібні вакуолі рослинних і грибних клітин, пульсуючі вакуолі простих. Усі ці структури складають з себе відсіки, призначені для тих або інших спеціалізованих процесів і циклів. Отже, без мембран існування клітини неможливе. Діти, подивіться на малюнок 1, щоб збагнути, де знаходиться мембрана.<br> [[Image:Bio10 14 1.jpg]]<br>''Мал. 1 Клітинна мембрана ''<br>Плазматична мембрана, або плазмалема, - найбільш постійна, основна, універсальна для усіх клітин мембрана. Вона є найтоншою (близько 10 нм) плівкою, що покриває усю клітину. Плазмалема складається з молекул білків і фосфоліпідів. Учні, подивіться уважно на малюнок 2. Так виглядає структура плазма леми.<br>[[Image:Bio10 14 2.jpg]]<br>''Мал. 2 Структура плазматичної мембрани''<br>Молекули фосфоліпідів розташовані в два ряди - гідрофобними кінцями всередину, гідрофільними голівками до внутрішнього і зовнішнього водного середовища. В окремих місцях біслой (подвійний шар) фосфоліпідів наскрізь пронизаний білковими молекулами (інтегральні білки). Усередині таких білкових молекул є канали - пори, через які проходять водорозчинні речовини. Друзі, подивімося на малюнок 3, щоб зрозуміти, як виглядають ліпіди.<br>[[Image:Bio10 14 3.jpg]]<br>''Мал. 3 Мембранні ліпіди''<br>Інші білкові молекули пронизують біслой ліпідів наполовину з однією або з іншого боку (напівінтегральні білки). На поверхні мембран еукаріотичних клітин є періферичні білки. <br>[[Image:Bio10 14 4.jpg]]<br>''Мал. 4 Мембранні білки''<br><br>Молекули ліпідів і білків утримуються завдяки гідрофільно-гідрофобним взаємодіям. Діти, подивімося на малюнок 4, щоб зрозуміти, як виглядають білки.<br>До складу плазматичної мембрани еукаріотичних клітин входять також полісахариди. Їх короткі, сильно розгалужені молекули пов'язані з білками, утворюючи глікопротеїни, або з ліпідами (гліколіпіди). Зміст полісахаридів в мембранах складає 2-10% по масі. Полісахаридний шар завтовшки 10-20 нм, що покриває згори плазмалему тваринних клітин, дістав назву глікокаликс.
+
<br>
-
''Давайте ми з вами подивимось наступне відео 1 «Клітинна мембрана» ''
+
== Тема ==
+
+
*'''Клітинні мембрани, їх будова та функції'''
+
+
== Мета уроку ==
+
+
*познайомитися із видами мембран, їх будовою і функціями.
+
+
== Задачі уроку ==
+
+
*вивчити будову та функції клітинних мембран.
+
+
== Хід уроку ==
+
+
<br>
+
+
'''[[Тема 14. Клітинні мембрани, їх будова та функції.|Біологічні мембрани]]''' як основні структурні елементи клітини служать не просто фізичними межами, а є динамічними функціональними поверхнями. На мембранах органел здійснюються численні біохімічні процеси, такі як активне поглинання речовин, '''[[Значення обміну речовин і енергії.|перетворення енергії]]''', '''[[Синтез белков|синтез]]''' АТФ і інше.
+
+
<br>
+
+
=== Будова біологічних мембран ===
+
+
Однією з основних особливостей усіх еукаріотичних клітин є різноманітність і складність будови внутрішніх мембран. Мембрани відмежовують '''[[Одномембранні органели цитоплазми. Повні уроки|цитоплазму]]''' від довкілля, а також формують оболонки ядер, мітохондрій і пластид. Вони утворюють лабіринт ендр-плазматичного ретикулума і сплощених бульбашок у вигляді стопки, що становлять комплекс Гольджи. <br>
+
+
Мембрани утворюють лізосоми, великі і дрібні вакуолі рослинних і грибних клітин, пульсуючі вакуолі простих. Усі ці структури складають з себе відсіки, призначені для тих або інших спеціалізованих процесів і циклів. Отже, без мембран існування '''[[Презентация урока на тему: Строение клетки|клітини]]''' неможливе. <br>
+
+
Діти, подивіться на малюнок 1, щоб збагнути, де знаходиться мембрана.<br>
<br>'''Плазматична мембрана, або плазмалема''', - найбільш постійна, основна, універсальна для усіх клітин мембрана. Вона є найтоншою (близько 10 нм) плівкою, що покриває усю клітину. Плазмалема складається з молекул білків і фосфоліпідів. Учні, подивіться уважно на малюнок 2. Так виглядає структура плазма леми.<br>
<br>''Мал. 2 Структура плазматичної мембрани''<br>
+
+
<br>'''[[Атоми, молекули, йони. Хімічні елементи, їхні назви і символи|Молекули]]''' фосфоліпідів розташовані в два ряди - гідрофобними кінцями всередину, гідрофільними голівками до внутрішнього і зовнішнього водного середовища. В окремих місцях біслой (подвійний шар) фосфоліпідів наскрізь пронизаний білковими молекулами (інтегральні '''[[Білки. Повні уроки|білки]]'''). Усередині таких білкових молекул є канали - пори, через які проходять водорозчинні речовини. Друзі, подивімося на малюнок 3, щоб зрозуміти, як виглядають '''[[Ліпіди. Повні уроки|ліпіди]]'''.<br>
<br>Інші білкові '''[[Презентація уроку «Атоми, молекули, йони. Хімічні елементи, їхні назви і символи»|молекули]]''' пронизують біслой ліпідів наполовину з однією або з іншого боку (напівінтегральні білки). На поверхні мембран еукаріотичних клітин є періферичні білки. <br>
<br>''Мал. 4 Мембранні білки''<br><br>Молекули ліпідів і білків утримуються завдяки гідрофільно-гідрофобним взаємодіям. Діти, подивімося на малюнок 4, щоб зрозуміти, як виглядають білки.<br>
+
+
До складу плазматичної мембрани еукаріотичних клітин входять також полісахариди. Їх короткі, сильно розгалужені молекули пов'язані з білками, утворюючи глікопротеїни, або з ліпідами (гліколіпіди). Зміст полісахаридів в мембранах складає 2-10% по масі. Полісахаридний шар завтовшки 10-20 нм, що покриває згори плазмалему тваринних клітин, дістав назву глікокаликс.
+
+
Давайте ми з вами подивимось наступне '''[http://xvatit.com/it/audio_television/ відео]''' 1 «Клітинна мембрана»
<br> {{#ev:youtube|klzmE_WsTVE&feature}}
<br> {{#ev:youtube|klzmE_WsTVE&feature}}
-
<br>'''''Контролюючий блок№1'''''<br>1) Для чого необхідна мембрана в клітині?<br>2) Яку найбільш універсальна мембрану ви знаєте?<br>3) Коротко опишіть будову мембрани.<br><br>'''''Властивості та функції мембран.'''''<br>Усі клітинні мембрани є рухливими текучими структурами, оскільки молекули ліпідів і білків не пов'язані між собою ковалентними зв'язками і здатні досить швидко переміщатися в площини мембрани. Завдяки цьому мембрани можуть змінювати свою конфігурацію, тобто мають плинність. Подивіться, діти, на малюнок 5. Що ви бачите?<br>''''' [[Image:Bio10 14 5.jpg]]<br>'''Мал. 5 Клітинна мембрана ''<br>Мембрани - структури дуже динамічні. Вони швидко відновлюються після ушкодження, а також розтягуються і стискуються при клітинних рухах. <br>Мембрани різних типів клітин істотно розрізняються як по хімічному складу, так і за відносним змістом в них білків, глікопротеїнів, ліпідів, а отже, і по характеру наявних в них рецепторів. Кожен тип клітин тому характеризується індивідуальністю, яка визначається в основному глікопротеїнами. Розгалужені ланцюги глікопротеїнів, виступаючі з клітинної мембрани, беруть участь в розпізнанні чинників зовнішнього середовища, а також у взаємному пізнаванні споріднених клітин. <br> [[Image:Bio10 14 6.jpg]]<br>''Мал. 6 Проникнення речовин через мембрану.''<br>З розпізнаванням пов'язана і регуляція транспорту молекул і іонів через мембрану, а також імунологічна відповідь, в якій глікопротеїни грають роль антигенів. У мембранах містяться також специфічні рецептори, переносники електронів, перетворювачі енергії, ферментні білки. Білки беруть участь в забезпеченні транспорту певних молекул всередину клітини або з неї, здійснюють структурний зв'язок цитоскелета з клітинними мембранами або ж служать в якості рецепторів для отримання і перетворення хімічних сигналів з оточуючої середи.<br>Найважливішою властивістю мембрани є також виборча проникність. Це означає, що молекули та іони проходять через неї з різною швидкістю, і чим більше розмір молекул, тим менше швидкість проходження їх через мембрану. Ця властивість визначає плазматичну мембрану як осмотичний бар'єр. Діти, подивіться на малюнок 6 та 7, щоб зрозуміти, процес проникнення (дифузії).
+
''Відео 1 «Клітинна мембрана» ''
+
+
<br>
+
+
=== Контролюючий блок№1 ===
+
+
''1) Для чого необхідна мембрана в клітині?<br>2) Яку найбільш універсальна мембрану ви знаєте?<br>3) Коротко опишіть будову мембрани.''
+
+
<br>
+
+
=== Властивості та функції мембран ===
+
+
<br>
+
+
Усі клітинні мембрани є рухливими текучими структурами, оскільки молекули ліпідів і білків не пов'язані між собою ковалентними зв'язками і здатні досить швидко переміщатися в площини мембрани. Завдяки цьому мембрани можуть змінювати свою конфігурацію, тобто мають плинність. Подивіться, діти, на малюнок 5. ''Що ви бачите?''<br>
<br>Мембрани - структури дуже динамічні. Вони швидко відновлюються після ушкодження, а також розтягуються і стискуються при клітинних рухах. <br>
+
+
Мембрани різних типів клітин істотно розрізняються як по хімічному складу, так і за відносним змістом в них білків, глікопротеїнів, ліпідів, а отже, і по характеру наявних в них рецепторів. Кожен тип клітин тому характеризується індивідуальністю, яка визначається в основному глікопротеїнами. Розгалужені ланцюги глікопротеїнів, виступаючі з клітинної мембрани, беруть участь в розпізнанні чинників зовнішнього середовища, а також у взаємному пізнаванні споріднених клітин. <br>
+
+
<br> [[Image:Bio10 14 6.jpg|320px|Проникнення речовин через мембрану.]]<br>
+
+
<br>''Мал. 6 Проникнення речовин через мембрану.''<br>
+
+
<br>З розпізнаванням пов'язана і регуляція транспорту молекул і іонів через мембрану, а також '''[http://xvatit.com/sneeze/ імунологічна відповідь]''', в якій глікопротеїни грають роль антигенів. У мембранах містяться також специфічні рецептори, переносники електронів, перетворювачі енергії, '''[[Пищеварение в желутке и двенадцатиперстной кишке. Действие ферментов|ферментні білки]]'''. Білки беруть участь в забезпеченні транспорту певних молекул всередину клітини або з неї, здійснюють структурний зв'язок цитоскелета з клітинними мембранами або ж служать в якості рецепторів для отримання і перетворення хімічних сигналів з оточуючої середи.<br>
+
+
Найважливішою властивістю мембрани є також виборча проникність. Це означає, що молекули та іони проходять через неї з різною швидкістю, і чим більше розмір молекул, тим менше швидкість проходження їх через мембрану. Ця властивість визначає плазматичну мембрану як осмотичний бар'єр. Діти, подивіться на малюнок 6 та 7, щоб зрозуміти, процес проникнення (дифузії).
+
+
<br>
+
+
[[Image:Bio10 14 7.png|320px|Дифузія]]<br>
+
+
<br>''Мал. 7 Дифузія''<br><br>Максимальну проникаючу здатність має '''[[Вода и ее роль в жизнедеятельности клетки|вода]]''' і розчинені в ній гази; значно повільніше проходять крізь мембрану іони. Дифузія води через мембрану називається осмосом. Давайте роздивимося цей процес на відео.
+
+
<br>
+
+
{{#ev:youtube|ks-DE_VTaD4}}<br>
+
+
''Відео 2 «Проникнення води через мембрану»''
+
+
Існує декілька механізмів транспорту речовин через мембрану. <br>
+
+
Дифузія - проникнення речовин через мембрану по градієнту концентрації (з області, де їх концентрація вища, в область, де їх концентрація нижче). Дифузний транспорт речовин (води, іонів) здійснюється за участю білків мембрани, в яких є молекулярні пори, або за участю ліпідної фази (для жиророзчинних речовин).<br>При полегшеній дифузії спеціальні мембранні білки-переносники вибірково зв'язу<br>
+
+
Активний транспорт зв'язаний з витратами енергії і служить для перенесення речовин проти їх градієнта концентрації. Він здійснюється спеціальними білками-переносниками, що утворюють так звані іонні насоси. Найбільш вивченим є Na-/ К- -насос в клітинах тварин, таких, що активно викачують іони Na назовні, поглинаючи при цьому іони К. Завдяки цьому в клітині підтримується велика концентрація К і менша Na в порівнянні з довкіллям. На цей процес витрачається енергія АТФ. Учні, давайте розглянемо малюнок 7. ''Який процес там зображений?''<br>
<br>В результаті активного транспорту за допомогою мембранного насоса в клітині відбувається також регуляція концентрації Mg2 -и Са2 . В процесі активного транспорту іонів в клітину через цитоплазматичну мембрану проникають різні цукри, нуклеотиди, амінокислоти.
+
+
Макромолекули білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів, ліпопротеїдні комплекси та ін. Діти, давайте подивимося наступне відео.
+
+
''<br>''
+
+
{{#ev:youtube|6o6GCP3ROqo&feature}}
+
+
''Відео 3 «Калій-натрієвий насос» ''
+
Транспорт макромолекул, їх комплексів і часток всередину клітини відбувається абсолютно іншим шляхом - за допомогою ендоцитоза. При ендоцитозі певна ділянка плазмалеми захоплює і як би обволікає позаклітинний матеріал, укладаючи його в мембранну вакуоль, що виникла внаслідок вп`ячування мембрани. Надалі така вакуоль з'єднується з лізосомою, '''[[Тема 8. Функції білків. Ферменти.|ферменти]]''' якої розщеплюють макромолекули до мономерів.
+
+
Процес, зворотний ендоцитозу, - екзоцитоз. Завдяки йому клітина виводить внутрішньоклітинні продукти або неперетравлені залишки, що знаходяться у вакуолі або бульбашки. Бульбашка підходить до цитоплазматичної мембрани, зливається з нею, а його вміст виділяється в довкілля. Так виводяться травні ферменти, гормони, гемицеллюлоза та ін.
+
+
<br>'''Функції біологічних мембран наступні:'''
+
+
1. Відмежовують вміст клітини від зовнішнього середовища і вміст органел від цитоплазми.
+
+
2. Забезпечують транспорт речовин в клітину і з неї, з цитоплазми в органели і навпаки.
+
+
3. Виконують роль рецепторів (отримання і перетворення сигналів з довкілля, пізнавання речовин клітин і т. д.).
+
+
4. Є каталізаторами (забезпечення примембранних хімічних процесів).
+
+
5. Беруть участь в перетворенні енергії.
+
+
Давайте схематично розглянемо функції мембран на відео.
+
+
''<br>''
+
+
{{#ev:youtube|3qAsOmaYxsw&feature}}
+
+
''Відео 4 «Функції мембран»''
+
+
+
=== Контролюючий блок№2 ===
+
+
''1) Які основні властивості клітинних мембран ви знаєте?<br>2) Що таке ендо- та екзоцитоз?<br>3) Які функції мають мембрани в клітині? ''
+
+
== Список використаної літератури ==
+
+
''1) Урок на тему «Плазматична мембрана» Рогачов О.Д., вчителя біології, м. Симферопіль, сш №1.<br>2) Урок на тему «Клітинні мембрани та їх властивості» Головаш В.О., вчителя біології, м. Кривий Ріг, сш №2.<br>3) Урок на тему «Функції мембран» Сивашко Р.І., вчителя біології, м. Донецьк, сш №1.<br>4) Медников Б. М. Аксиомы биологии. Москва, 2008г.<br>5) Штрбанова К.Т. Книга о жизни, клетках и ученых. Москва, 2008. ''
+
+
<br>
+
+
----
+
+
<br>''Відредаговано та вислано Чепець Т.П.''<br>
+
+
----
+
+
<br> '''Над уроком працювали'''
-
[[Image:bio10_14_7.png]]<br>''Мал. 7 Дифузія''<br><br>Максимальну проникаючу здатність має вода і розчинені в ній гази; значно повільніше проходять крізь мембрану іони. Дифузія води через мембрану називається осмосом. Давайте роздивимося цей процес на відео.
+
Головаш В.О.
-
''Відео 2 «Проникнення води через мембрану»'' {{#ev:youtube|ks-DE_VTaD4}} <br>Існує декілька механізмів транспорту речовин через мембрану. <br>Дифузія - проникнення речовин через мембрану по градієнту концентрації (з області, де їх концентрація вища, в область, де їх концентрація нижче). Дифузний транспорт речовин (води, іонів) здійснюється за участю білків мембрани, в яких є молекулярні пори, або за участю ліпідної фази (для жиророзчинних речовин).<br>При полегшеній дифузії спеціальні мембранні білки-переносники вибірково зв'язуються з тим або іншим іоном або молекулою і переносять їх через мембрану по градієнту концентрації.<br> Активний транспорт зв'язаний з витратами енергії і служить для перенесення речовин проти їх градієнта концентрації. Він здійснюється спеціальними білками-переносниками, що утворюють так звані іонні насоси. Найбільш вивченим є Na-/ К- -насос в клітинах тварин, таких, що активно викачують іони Na назовні, поглинаючи при цьому іони К. Завдяки цьому в клітині підтримується велика концентрація К і менша Na в порівнянні з довкіллям. На цей процес витрачається енергія АТФ. Учні, давайте розглянемо малюнок 7. Який процес там зображений?<br> [[Image:Bio10 14 8.jpg]]<br>''Мал. 8 Калій-натрієвий насос''<br>В результаті активного транспорту за допомогою мембранного насоса в клітині відбувається також регуляція концентрації Mg2 -и Са2 . В процесі активного транспорту іонів в клітину через цитоплазматичну мембрану проникають різні цукри, нуклеотиди, амінокислоти. <br>Макромолекули білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів, ліпопротеїдні комплекси та ін. Діти, давайте подивимося наступне відео.
+
Сивашко Р.І.
-
''Відео 3 «Калій-натрієвий насос» ''
+
Бех О.П.
-
{{#ev:youtube|6o6GCP3ROqo&feature}} Транспорт макромолекул, їх комплексів і часток всередину клітини відбувається абсолютно іншим шляхом - за допомогою ендоцитоза. При ендоцитозі певна ділянка плазмалеми захоплює і як би обволікає позаклітинний матеріал, укладаючи його в мембранну вакуоль, що виникла внаслідок вп`ячування мембрани. Надалі така вакуоль з'єднується з лізосомою, ферменти якої розщеплюють макромолекули до мономерів.<br>Процес, зворотний ендоцитозу, - екзоцитоз. Завдяки йому клітина виводить внутрішньоклітинні продукти або неперетравлені залишки, що знаходяться у вакуолі або бульбашки. Бульбашка підходить до цитоплазматичної мембрани, зливається з нею, а його вміст виділяється в довкілля. Так виводяться травні ферменти, гормони, гемицеллюлоза та ін.<br>''Функції біологічних мембран наступні:''<br>1. Відмежовують вміст клітини від зовнішнього середовища і вміст органел від цитоплазми. <br>2. Забезпечують транспорт речовин в клітину і з неї, з цитоплазми в органели і навпаки.<br>3. Виконують роль рецепторів (отримання і перетворення сигналів з довкілля, пізнавання речовин клітин і т. д.). <br>4. Є каталізаторами (забезпечення примембранних хімічних процесів). <br>5. Беруть участь в перетворенні енергії.<br>Давайте схематично розглянемо функції мембран на відео.
+
Рогачов О.Д.
-
''Відео 4 «Функції мембран» ''
+
Чепець Т.П.
-
{{#ev:youtube|3qAsOmaYxsw&feature}} '''''Контролюючий блок№2'''''<br>1) Які основні властивості клітинних мембран ви знаєте?<br>2) Що таке ендо- та екзоцитоз?<br>3) Які функції мають мембрани в клітині?
-
<br>'''''Список використаної літератури'''''<br>1) Урок на тему «Плазматична мембрана» Рогачов О.Д., вчителя біології, м. Симферопіль, сш №1.<br>2) Урок на тему «Клітинні мембрани та їх властивості» Головаш В.О., вчителя біології, м. Кривий Ріг, сш №2.<br>3) Урок на тему «Функції мембран» Сивашко Р.І., вчителя біології, м. Донецьк, сш №1.<br>4) Медников Б. М. Аксиомы биологии. Москва, 2008г.<br>5) Штрбанова К.Т. Книга о жизни, клетках и ученых. Москва, 2008.
-
<br>''Відредаговано та вислано Чепець Т.П.''<br><br>
+
<br>
-
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам].
+
----
-
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум].
+
<br> Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на [http://xvatit.com/forum/ '''Образовательном форуме'''], где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав [http://xvatit.com/club/blogs/ '''блог,'''] Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. [http://xvatit.com/school/guild/ '''Гильдия Лидеров Образования'''] открывает двери для специалистов высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.<br>
познайомитися із видами мембран, їх будовою і функціями.
Задачі уроку
вивчити будову та функції клітинних мембран.
Хід уроку
Біологічні мембрани як основні структурні елементи клітини служать не просто фізичними межами, а є динамічними функціональними поверхнями. На мембранах органел здійснюються численні біохімічні процеси, такі як активне поглинання речовин, перетворення енергії, синтез АТФ і інше.
Будова біологічних мембран
Однією з основних особливостей усіх еукаріотичних клітин є різноманітність і складність будови внутрішніх мембран. Мембрани відмежовують цитоплазму від довкілля, а також формують оболонки ядер, мітохондрій і пластид. Вони утворюють лабіринт ендр-плазматичного ретикулума і сплощених бульбашок у вигляді стопки, що становлять комплекс Гольджи.
Мембрани утворюють лізосоми, великі і дрібні вакуолі рослинних і грибних клітин, пульсуючі вакуолі простих. Усі ці структури складають з себе відсіки, призначені для тих або інших спеціалізованих процесів і циклів. Отже, без мембран існування клітини неможливе.
Діти, подивіться на малюнок 1, щоб збагнути, де знаходиться мембрана.
Мал. 1 Клітинна мембрана
Плазматична мембрана, або плазмалема, - найбільш постійна, основна, універсальна для усіх клітин мембрана. Вона є найтоншою (близько 10 нм) плівкою, що покриває усю клітину. Плазмалема складається з молекул білків і фосфоліпідів. Учні, подивіться уважно на малюнок 2. Так виглядає структура плазма леми.
Мал. 2 Структура плазматичної мембрани
Молекули фосфоліпідів розташовані в два ряди - гідрофобними кінцями всередину, гідрофільними голівками до внутрішнього і зовнішнього водного середовища. В окремих місцях біслой (подвійний шар) фосфоліпідів наскрізь пронизаний білковими молекулами (інтегральні білки). Усередині таких білкових молекул є канали - пори, через які проходять водорозчинні речовини. Друзі, подивімося на малюнок 3, щоб зрозуміти, як виглядають ліпіди.
Мал. 3 Мембранні ліпіди
Інші білкові молекули пронизують біслой ліпідів наполовину з однією або з іншого боку (напівінтегральні білки). На поверхні мембран еукаріотичних клітин є періферичні білки.
Мал. 4 Мембранні білки
Молекули ліпідів і білків утримуються завдяки гідрофільно-гідрофобним взаємодіям. Діти, подивімося на малюнок 4, щоб зрозуміти, як виглядають білки.
До складу плазматичної мембрани еукаріотичних клітин входять також полісахариди. Їх короткі, сильно розгалужені молекули пов'язані з білками, утворюючи глікопротеїни, або з ліпідами (гліколіпіди). Зміст полісахаридів в мембранах складає 2-10% по масі. Полісахаридний шар завтовшки 10-20 нм, що покриває згори плазмалему тваринних клітин, дістав назву глікокаликс.
Давайте ми з вами подивимось наступне відео 1 «Клітинна мембрана»
Відео 1 «Клітинна мембрана»
Контролюючий блок№1
1) Для чого необхідна мембрана в клітині? 2) Яку найбільш універсальна мембрану ви знаєте? 3) Коротко опишіть будову мембрани.
Властивості та функції мембран
Усі клітинні мембрани є рухливими текучими структурами, оскільки молекули ліпідів і білків не пов'язані між собою ковалентними зв'язками і здатні досить швидко переміщатися в площини мембрани. Завдяки цьому мембрани можуть змінювати свою конфігурацію, тобто мають плинність. Подивіться, діти, на малюнок 5. Що ви бачите?
Мал. 5 Клітинна мембрана
Мембрани - структури дуже динамічні. Вони швидко відновлюються після ушкодження, а також розтягуються і стискуються при клітинних рухах.
Мембрани різних типів клітин істотно розрізняються як по хімічному складу, так і за відносним змістом в них білків, глікопротеїнів, ліпідів, а отже, і по характеру наявних в них рецепторів. Кожен тип клітин тому характеризується індивідуальністю, яка визначається в основному глікопротеїнами. Розгалужені ланцюги глікопротеїнів, виступаючі з клітинної мембрани, беруть участь в розпізнанні чинників зовнішнього середовища, а також у взаємному пізнаванні споріднених клітин.
Мал. 6 Проникнення речовин через мембрану.
З розпізнаванням пов'язана і регуляція транспорту молекул і іонів через мембрану, а також імунологічна відповідь, в якій глікопротеїни грають роль антигенів. У мембранах містяться також специфічні рецептори, переносники електронів, перетворювачі енергії, ферментні білки. Білки беруть участь в забезпеченні транспорту певних молекул всередину клітини або з неї, здійснюють структурний зв'язок цитоскелета з клітинними мембранами або ж служать в якості рецепторів для отримання і перетворення хімічних сигналів з оточуючої середи.
Найважливішою властивістю мембрани є також виборча проникність. Це означає, що молекули та іони проходять через неї з різною швидкістю, і чим більше розмір молекул, тим менше швидкість проходження їх через мембрану. Ця властивість визначає плазматичну мембрану як осмотичний бар'єр. Діти, подивіться на малюнок 6 та 7, щоб зрозуміти, процес проникнення (дифузії).
Мал. 7 Дифузія
Максимальну проникаючу здатність має вода і розчинені в ній гази; значно повільніше проходять крізь мембрану іони. Дифузія води через мембрану називається осмосом. Давайте роздивимося цей процес на відео.
Відео 2 «Проникнення води через мембрану»
Існує декілька механізмів транспорту речовин через мембрану.
Дифузія - проникнення речовин через мембрану по градієнту концентрації (з області, де їх концентрація вища, в область, де їх концентрація нижче). Дифузний транспорт речовин (води, іонів) здійснюється за участю білків мембрани, в яких є молекулярні пори, або за участю ліпідної фази (для жиророзчинних речовин). При полегшеній дифузії спеціальні мембранні білки-переносники вибірково зв'язу
Активний транспорт зв'язаний з витратами енергії і служить для перенесення речовин проти їх градієнта концентрації. Він здійснюється спеціальними білками-переносниками, що утворюють так звані іонні насоси. Найбільш вивченим є Na-/ К- -насос в клітинах тварин, таких, що активно викачують іони Na назовні, поглинаючи при цьому іони К. Завдяки цьому в клітині підтримується велика концентрація К і менша Na в порівнянні з довкіллям. На цей процес витрачається енергія АТФ. Учні, давайте розглянемо малюнок 7. Який процес там зображений?
Мал. 8 Калій-натрієвий насос
В результаті активного транспорту за допомогою мембранного насоса в клітині відбувається також регуляція концентрації Mg2 -и Са2 . В процесі активного транспорту іонів в клітину через цитоплазматичну мембрану проникають різні цукри, нуклеотиди, амінокислоти.
Макромолекули білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів, ліпопротеїдні комплекси та ін. Діти, давайте подивимося наступне відео.
Відео 3 «Калій-натрієвий насос»
Транспорт макромолекул, їх комплексів і часток всередину клітини відбувається абсолютно іншим шляхом - за допомогою ендоцитоза. При ендоцитозі певна ділянка плазмалеми захоплює і як би обволікає позаклітинний матеріал, укладаючи його в мембранну вакуоль, що виникла внаслідок вп`ячування мембрани. Надалі така вакуоль з'єднується з лізосомою, ферменти якої розщеплюють макромолекули до мономерів.
Процес, зворотний ендоцитозу, - екзоцитоз. Завдяки йому клітина виводить внутрішньоклітинні продукти або неперетравлені залишки, що знаходяться у вакуолі або бульбашки. Бульбашка підходить до цитоплазматичної мембрани, зливається з нею, а його вміст виділяється в довкілля. Так виводяться травні ферменти, гормони, гемицеллюлоза та ін.
Функції біологічних мембран наступні:
1. Відмежовують вміст клітини від зовнішнього середовища і вміст органел від цитоплазми.
2. Забезпечують транспорт речовин в клітину і з неї, з цитоплазми в органели і навпаки.
3. Виконують роль рецепторів (отримання і перетворення сигналів з довкілля, пізнавання речовин клітин і т. д.).
4. Є каталізаторами (забезпечення примембранних хімічних процесів).
5. Беруть участь в перетворенні енергії.
Давайте схематично розглянемо функції мембран на відео.
Відео 4 «Функції мембран»
Контролюючий блок№2
1) Які основні властивості клітинних мембран ви знаєте? 2) Що таке ендо- та екзоцитоз? 3) Які функції мають мембрани в клітині?
Список використаної літератури
1) Урок на тему «Плазматична мембрана» Рогачов О.Д., вчителя біології, м. Симферопіль, сш №1. 2) Урок на тему «Клітинні мембрани та їх властивості» Головаш В.О., вчителя біології, м. Кривий Ріг, сш №2. 3) Урок на тему «Функції мембран» Сивашко Р.І., вчителя біології, м. Донецьк, сш №1. 4) Медников Б. М. Аксиомы биологии. Москва, 2008г. 5) Штрбанова К.Т. Книга о жизни, клетках и ученых. Москва, 2008.
Відредаговано та вислано Чепець Т.П.
Над уроком працювали
Головаш В.О.
Сивашко Р.І.
Бех О.П.
Рогачов О.Д.
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, но 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.
