История и методы изучения клетки. Клеточная теория

Урок № 9

Дата:

Предмет: Биология

Класс: 10

Тема: История и методы изучения клетки. Клеточная теория

Цель: Организовать деятельность учащихся и сформировать знания о истории открытия клетки и создании клеточной теории.

Задачи:

• образовательные:

• сформировать знания об известных ученых;

• изучить историю открытия клетки и создания клеточной теории.

• развивающие:

• развивать умения анализировать, делать выводы, обобщать;

• развивать интеллектуальные способности учащихся.

• воспитательные:

• воспитывать интерес к изучению предмета;

• воспитывать умения слушать и анализировать.

Тип урока: освоение новых знаний.

Методы урока: словесные (рассказ, беседа, объяснение), наглядные (демонстрация портретов ученых), работа с учебником.

Оборудование: портреты ученых: Р. Гук, М. Я. Шлейден, Т. Шванн, М. Мальпиги, Н. Грю, А. ван Левенгук, Я. Пуркине, Р. Броун, Р. Вихров, И. Д. Чистяков, О. Гертвиг, Э. Страсбургер, учебное пособие 10 класс/В.В. Пасечник (Базовый уровень).

План урока:

1. Ориентировочно-мотивационный этап:

1. Приветствие;

2. Проверка готовности кабинета и класса к уроку;

3. Проверка отсутствующих;

4. Объявление учащимся темы и цели занятия.

1. Операционно-познавательный этап:

1. Изучение нового материала;

2. Закрепление нового материала.

1. Оценочно-рефлексивный этап:

1. Рефлексия;

2. Домашнее задание.

ХОД УРОКА

1. Ориентировочно-мотивационный этап:

1. Приветствие;

2. Проверка готовности кабинета и класса к уроку;

3. Проверка отсутствующих;

4. Объявление учащимся темы и цели занятия.

1. Операционно-познавательный этап:

1. Изучение нового материала.

Вы уже знаете, что все живые организмы состоят из клеток. Одни — всего лишь из одной клетки (многие бактерии и протесты), другие являются многоклеточными.

Клетка — элементарная структурная и функциональная единица организма, обладающая всеми основными признаками живого.

Клетки способны размножаться, расти, обмениваться веществом и энергией окружающей средой, реагировать на изменения, происходящие в этой среде.

В каждой клетке содержится наследственный материал, в котором заключена информация обо всех признаках и свойствах данного организма. Для того чтобы понять, как существует и работает живой организм, необходимо знать, как организованы и функционируют клетки. Многие процессы, присущие организму в целом, протекают в каждой его клетке (например, синтез органических веществ, дыхание и др.).

Изучением строения клетки и принципов ее жизнедеятельности занимается цитология (от греч.цитос— ячейка, клетка, логос— учение, наука).

История открытия клетки.

Большинство клеток имеют маленькие размеры, и поэтому их нельзя рассмотреть невооруженным глазом. Сегодня известно, что диаметр большинства клеток не превышает 20—100 мкм, а у шаровидных бактерий — не более 0,5 мкм. Поэтому открытие клетки стало возможным только после изобретения увеличительного прибора — микроскопа. Это произошло в конце XVI. — начале XVII в. Однако только спустя полвека в 1665 г. англичанин Р. Гук применил микроскоп для исследования живых организмов и увидел клетки. Р. Гук срезал тонкий пласт пробки и увидел ее ячеистое строение, подобное пчелиным сотам. Эти ячейки Р. Гук и назвал клетками. Вскоре клеточное строение растений подтвердили итальянский врач и микроскопист М. Мальпиги и английский ботаник Н. Гр ю. Их внимание привлекли форма клеток и строение их оболочек В результате возникло представление о клетках как о «мешочках», или «пузырьках» наполненных «питательным соком».

Значительный вклад в изучение клетки внес голландский микроскопист А. ванЛевенгук, открывший одноклеточные организмы — инфузории, амебы, бактерии. Он также впервые наблюдал клетки животных — эритроциты и сперматозоиды.

В начале XIX в. предпринимаются попытки изучения внутреннего содержимого клетки. В 1825 г. чешский ученый Я. Пуркине открыл ядро в яйцеклетке птиц. Он также ввел понятие «протоплазма» (от греч.протос— первый, плазма— оформленный), которое соответствует сегодняшнему понятию цитоплазмы. В 1831 г. английский ботаник Р. Б р о у н впервые описал ядро в клетках растений, а в 1833 г. он пришел к выводу, что ядро является обязательной частью растительной клетки. Таким образом, в это время меняется представление о строении клеток: главным стали считать не клеточную оболочку, а внутреннее содержимое.

Клеточная теория.

В 1838 г. была опубликована работа немецкого ботаника М. Шлейдена, в которой он высказал идею о том, что клетка является основной структурной единицей растений. Основываясь на работе М. Шлейдена, немецкий зоолог и физиолог Т. Ш в а н н всего через год опубликовал книгу «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений», в которой рассматривал клетку как универсальный структурный компонент животных и растений. Т. Шванн сделал ряд обобщений, которые впоследствии назвали клеточной теорией. Он считал, что все живые существа состоят из клеток; клетки растений и животных имеют сходное строение; каждая клетка способна к самостоятельному существованию.

Т. Шванн, как и М. Шлейден, ошибочно полагали, что клетки в организме возникают из неклеточно- вещества. Поэтому очень важным дополнением к клеточной теории стал прин- ш немецкого биолога Р. Вирхова: «Каждая клетка — от клетки» (1859).

В 1874 г. молодой русский ботаник И. Д. Чистяков впервые наблюдал деление клетки. Позднее немецкий ученый В. Флемминг детально описал стадии деления клетки, аО. Гертвиг и Э.Страсбургер независимо друг от друга пришли к выводу, что информация о наследственных признаках клетки заключена в ядре. Так, работами многих исследователей была подтверждена и дополнена клеточная теория, основу которой заложил Т. Шванн.

В настоящее время клеточная теория включает следующие основные положения.

1. Клетка — элементарная структурная и функциональная единица живых организмов, которая обладает всеми признаками и свойствами живого.

2. Клетки всех организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.

3. Клетки образуются путем деления исходной материнской клетки.

4. Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных организмах их работа скоординирована и организм представляет собой целостную систему тканей, органов и систем органов.

Именно благодаря деятельности клеток в многоклеточных организмах осуществляется обмен веществ и энергии, рост и размножение.

Клеточная теория — одно из важнейших обобщений биологии. Ее создание ало важнейшим событием в естествознании. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии и послужила фундаментом для дальнейшего развития многих биологических дисциплин — эмбриологии, гистологии, физиологии и др.

Гук Роберт (1635—1703) — английский естествоиспытатель, разносторонний ученый и экспериментатор. Усовершенствовал микроскоп и установил клеточное строение тканей, ввел термин «клетка».

Шлейден Маттиас Якоб (1804—1881) — немецкий ботаник, чьи труды
сыграли важную роль в обосновании Т. Шванном клеточной теории. В 1827
году закончил Гейдельбергский университет.

В 1839—1862 гг. — профессор ботаники (Йенский университет), с 1850 года
стал директором ботанического сада в этом университете.

В 1863—1864 гг. — профессор антропологии (Дерптский университет).

В 1842—1843 гг. в труде «Основы научной ботаники» Шлейден, используя индуктивный метод, подверг критике натурфилософские и узкосистематические аспекты в работах современников. Считается реформатором ботаники.

Основные труды Шлейдена — по эмбриологии и анатомии растений.

Шлейден использовал и обосновывал онтогенетический способ изучения морфологии растений и был его активным пропагандистом.

Работы Шлейдена сыграли важную роль при создании клеточной теории.

ШваннТеодор (1810—1882) — немецкий физиолог и гистолог, создатель клеточной теории. После окончания медицинского факультета Боннского университета (1833) работал (1834—39) в анатомическом музее
Берлинского университета у Иоганна Мюллера. Профессор Лувенского (с 1839) и Льежского (1848—80) университетов (Бельгия). Труды в разных областях биологии. Исследовал влияние кислорода на развитие яиц птиц, процесс гниения, выяснил участие дрожжевых грибов в процессах брожения. В 1836 открыл пищеварительный фермент пепсин. На личинках земноводных изучал микроскопическое строение хорды и хряща. Познакомившись с работами немецкого ботаника М. Шлейдена о роли ядра в клетке растений (к тому времени уже относительно изученной) и сопоставляя его данные с собственными, Ш. пришёл к выводу о едином принципе развития и строения растений и животных из клеток.

Вирхов Рудольф (1821—1902) — немецкий биолог,
основатель теории целлюлярной патологии, согласно которой любой патологический процесс в организме — это сумма нарушений жизнедеятельности отдельных клеток.

1. Закрепление нового материала.

• Дать определение понятим клетка, цитология(Клетка – структурная и функциональная единица всего живого; цитология – наука, изучающая строение клетки и принципы ее жизнедеятельности);

• В каком веке был изобретен микроскоп? (Конец XVI – началоXVII века);

• Кто впервые выдвинул термин «клетка» ( Английский естествоиспытатель Роберт Гук);

• В настоящее время сколько основных положений включает клеточная теория? (4 положения клеточной теории);

• Назовите положения клеточной теории. (1. Клетка — элементарная структурная и функциональная единица живых организмов, которая обладает всеми признаками и свойствами живого.

1. Клетки всех организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.

2. Клетки образуются путем деления исходной материнской клетки.

3. Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных организмах их работа скоординирована и организм представляет собой целостную систему тканей, органов и систем органов).

1. Оценочно-рефлексивный этап.

1. Рефлексия.

• Что нового вы узнали сегодня на уроке?

• Было ли вам интересно?

1. Домашнее задание.

Изучить § 4. Ответить на вопросы после параграфа.

5