Урок биологии по теме "Особенности строения клеток прокариот"

№ п/п

Этап урока

Содержание этапа

Методы и методические приемы

1

Организацион-ный момент (1-2 мин)

приветствие, проверка готовности к уроку, организация внимания учащихся, заполнение журнала, проверка отсутствующих, пояснение хода урока, определение групп

2

Актуализация ранее пройденного материала

(до 8 мин)

Задание для класса (приложение 1)

Ученик 10 класса подготовил реферат по теме: « Особенности строения эукариотической клетки», а утром он обратил внимание на то, что страницы лежат неровной стопкой, а некоторые валяются на полу. Только теперь он вспомнил, что забыл пронумеровать страницы.

Предчувствие не обмануло. Колонки с названиями органоидов, с определением их функций были перепутаны. Вся информация, видимо, теперь не соответствовала действительности. Как теперь установить это несоответствие?

1. Эндоплазматическая сеть представляет собой разветвленную сеть каналов и полостей в цитоплазме. Это энергетическая станция клетки. (митохондрии)

2. Цитоскелет - это образование в виде микротрубочек и пучков белковых волокон. Обеспечивает упаковку и вынос веществ из клетки, здесь же образуются лизосомы. (АГ)

3. Клеточный центр представляет собой сферические частицы, состоящие из двух субъединиц. Именно он обеспечивает биосинтез белка. (рибосома)

4. Лизосомы состоят из двух мембран – наружной и внутренней. Наружная - гладкая, а от внутренняя складчатая с гранами.

Основная функция лизосом – синтез углеводов. (хлоропласты)

5. Комплекс Гольджи может разрушать структуры самой клетки при ее отмирании, в ходе эмбрионального развития, когда происходит замена зародышевых тканей на постоянные (лизосомы)

6. Митохондрии – овальные тельца, окруженные мембраной, являются основными резервуарами воды в клетке, обеспечивают поддержание тургора в клетке (вакуоль)

7. Рибосомы представляют собой цилиндр, стенку которого образуют 9 пар микротрубочек, а в центре расположены 2 осевые микротрубочки. Здесь начинается рост веретена деления (клеточный центр)

8. Пластиды образуются двумя слоями фосфолипидов, в которые погружены молекулы белков. (плазмалемма)

9. Этот органоид ограничен оболочкой, состоящей из двух мембран – наружной и внутренней, пронизанной порами. Основная функция – хранение и передача наследственной информации. Содержит хромосомы, состоящие из ДНК и белка (Ядро)

Что же делать? Вся надежда только на вас! Помогите найти ошибки.

- В клетках у каких организмов есть ядро? (Эукариотических)

- Каковы функции ядра? (Хранение генетической информации. Осуществляет синтез РНК. Регулирует процессы обмена веществ в клетке.)

Уплотненный комбинирован-ный опрос

Фронтальная беседа

3

Целеполагание и мотивация (до 3 мин)

- Как называются организмы не имеющие в клетках ядра? (прокариоты)

- Каким образом у них происходит передача и хранение генетической информации, синтез РНК и регуляция процессов обмена веществ?

- Возможно ли существование биосферы и человека в ней без бактерий?

- Почему цианобактерии называли ранее синезелеными водорослями?

- Стоит ли пить воду и купаться в водоемах, где происходит цветение воды?

- Что такое антибиотики? В каком случае стоит принимать эти препараты?

- Необходимо ли использовать мыло при мытье рук, или можно обойтись чистой водой?

Постановка проблемных вопросов и определение личностной значимости изучаемого материала

Эксперный совет: ….(учитель представляет экспертный совет в классе)

4

Изучение нового материала

(22 мин)

Все живые организмы делят на – ...(прокариоты и эукариоты)

- Какие организмы относят к прокариотам? (клетки которых не содержат ядра)

- Приведите примеры прокариот (бактерии и сине-зеленые водоросли или цианеи)

- Какие организмы называют эукариотическими? (ядерные организмы)

- Приведите примеры эукариот (животные, растения, грибы)

Абсолютно верно: все организмы, имеющие клеточное строение делятся на две группы: доядерные (прокариоты) и ядерные (эукариоты).

Прокариоты, как более древние организмы, принято считать стоящими на ступень ниже эукариот, соответственно, они имеют и более простое строение.

• В чем это проявляется? (не имеют обособленного мембраной ядра; ДНК прокариот замкнута в кольцо)

Развиваясь в самых разных экологических условиях, бактерии в процессе эволюции приспособились к ним. Так, возникли термофильные бактерии, обитающие в воде горячих источников, в разогревающихся кучах торфа или навоза, психрофильные формы, живущие при низкой темп-ре в воде полярных морей, галофильные бактерии, способные размножаться в среде, содержащей до 20% поваренной соли, ацидофильные и алкалофильные бактерии, растущие в очень кислой или сильно щелочной среде, и т. д.

По данным южнокорейского Бюро защиты прав потребителей, количество бактерий на ручках (без антибактериального покрытия) тележек крупных магазинов, достигает 1100 колоний на 10 см2. Второе место занимают компьютерные “мышки” в Интернет-кафе (690 колоний на ту же площадь). Ручки кабинок общественных уборных содержат лишь 340 колоний вредных микроорганизмов.

• Какой вывод мы можем сделать из этих данных? Так, все-таки, бактерии это полезные в биосфере организмы или они играют исключительно отрицательную роль?

(Для того, чтобы уберечься от всех видов микроорганизмов, которые были обнаружены на предметах общественного пользования в ходе исследования, достаточно регулярно мыть руки с мылом. А так же, не надо забывать, что убийственным фактором для спор и бактерий являются ультрафиолетовые лучи).

Сейчас вы получите дополнительный материал по теме «Бактерии», который был разработан группой экспертов вашего класса. (Приложение 2) Ваша задача, работая с текстом, на полях выделить знакомую вам информацию знаком «+», новую информацию знаком «-», информацию, которая требует дополнительного уточнения «?». На работу вам дается 5 мин.

Далее мы обсудим результаты вашей работы. Пожалуйста, будьте внимательны.

Прокариоты были единственной формой жизни на нашей планете в течении 3 миллиардов лет. За это время они сформировали атмосферу.

Первым увидел в микроскоп бактерий голландский натуралист Антони ван Левенгук в 1676 г. и назвал их анималькули. А 1828 году Христиан Эринберг ввел в употребление термин «бактерия».

Дальнейшее развитие медицинская микробиология получила в трудах Роберта Коха. Основы общей микробиологии и изучения роли бактерий в природе заложили М. В. Бейеринк и С. Н. Виноградский.

Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа в 1930-е. В 1937 году Э. Чаттон предложил делить все организмы по типу клеточного строения на прокариот и эукариот, и в 1961 году Стейниер и Ван Ниль окончательно оформили это разделение.

- Итак, что же представляют собой прокариоты?

Тема проекта №1 : «Клетка – основа жизни».

Проблемный вопрос: Как без ядра может существовать прокариотическая клетка?

Гипотеза: Функции ядра в прокариотической клетке

выполняет мембрана.

Цель: Доказать, что клетка может существовать без ядра путем рассмотрения функций прокариотической клетки.

Задачи:

1. Собрать информацию и отсортировать информацию.

2. Рассмотреть строение прокариотической клетки.

3. Вспомнить строение эукариотической клетки.

4. Сравнить прокариотическую и эукариотическую клетки.

5. Составить вопросы для итогового теста.

6. Сделать вывод по проделанной работе, подготовить презентацию.

Все живые организмы состоят из клеток. Существуют одноклеточные организмы и многоклеточные. Клетки разнообразны по размерам, форме, функциям и т.д. Размеры клеток варьируют от 0,1 - 0,25 мкм (некоторые бактерии) до 155 мм (яйцо страуса в скорлупе).

По строению клетки все живые существа делят на организмы безъядерные – прокариоты и ядерные – эукариоты. В группу прокариот входят все бактерии, в том числе цианобактерии, или синезеленые (цианеи), в группу эукариот – грибы, растения и животные. Таким образом, выделяют два уровня клеточной организации: прокариотический и эукариотический.

К прокариотам относятся две группы организмов: бактерии и цианобактерии, или синезеленые.

Клетки бактерий могут иметь различную форму: кокки, бациллы, спириллы, вибрионы.

Основная особенность строения прокариот – отсутствие ядра, ограниченного ядерной оболочкой. Наследственная информация у бактерий заключена в одной хромосоме. Хромосома прокариот, состоящая из одной кольцевой молекулы ДНК, погружена в цитоплазму. ДНК не образует комплексов с белками, поэтому все гены, входящие в состав хромосомы, «работают», т.е. с них непрерывно считывается информация.

Клетка окружена мембраной, отделяющей цитоплазму от клеточной стенки. В цитоплазме мембран мало, и они представляют собой впячивание наружной цитоплазматической мембраны. Совсем отсутствуют мембранные органоиды (митохондрии, пластиды, аппарат Гольджи и др.). Синтез белков осуществляется рибосомами, имеющими меньший размер, чем у эукариот. Все ферменты, обеспечивающие процессы жизнедеятельности, диффузно рассеяны в цитоплазме или прикреплены к внутренней поверхности цитоплазматической мембраны.

Клеточные стенки прокариот построены очень своеобразно и включают соединения, не встречающиеся у эукариот – например, муреин.

Прокариоты имеют органоиды движения – жгутики, не совпадающие по своей организации со жгутиками и ресничками эукариот.

Способны в неблагоприятных условиях образовывать споры.

Многие прокариотические организмы (большинство синезеленых «водорослей» и ряд бактерий) имеют газовые вакуоли. Многим бактериям свойственны анаэробный тип обмена и способность к фиксации молекулярного азота.

Обычно прокариоты размножаются делением надвое. После удлинения клетки постепенно образуется поперечная перегородка, а затем дочерние клетки расходятся или остаются связанными (у колониальных бактерий) в характерные группы – цепочки, пакеты и т.д.

- Так, что же общего и в чем различие в строении прокариотических и эукариотических организмов?

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОКАРИОТИЧЕСКОЙ И ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТОК

Тема проекта №2 : «Положительная роль бактерий».

Проблемный вопрос: Возможно ли существование биосферы и человека в ней без бактерий?

Гипотеза: Бактерии принимают активное участие в круговороте веществ в биосфере, поэтому без них никак нельзя.

Цель: Доказать, что бактерии играют важную роль в биосфере.

Задачи:

1. Собрать информацию и отсортировать информацию.

2. Рассмотреть роль бактерий в биосфере.

3. Составить вопросы для итогового теста.

4. Сделать вывод по проделанной работе, подготовить слайды для презентации.

Роль бактерий в круговороте веществ в природе. Минерализуя растительные и животные остатки, микроорганизмы участвуют в круговороте всех химических элементов, входящих в состав живых клеток. Так, источником углерода для высших растений и хемоавтотрофных бактерий служит углекислота атмосферы, фиксируемая в процессе фото- или хемосинтеза. Биомасса растений и животных разлагается микроорганизмами, способными утилизировать целлюлозу, пентозы, крахмал, лигнин, пектиновые вещества, в конечном итоге до углекислоты и воды.

Так же велика роль микроорганизмов в круговороте азота. Животные, питаясь растениями, синтезируют белок и др. азотсодержащие продукты своего тела за счёт белка растений. При минерализации животного и растит, белка гнилостные бактерии образуют аммиак, который окисляется нитрифицирующими бактериями в нитриты и затем в нитраты. Как аммонийные соли, так и нитраты служат источником азотистого питания для высших растений, синтезирующих при этом белки своего тела. Минерализующая способность бактерий обеспечивает круговорот и др. биогенных элементов. Разрушая органические соединения фосфора (нуклеиновые к-ты и др.), они обогащают минеральными соединениями фосфора водоёмы и почву. Под влиянием бактерий происходит минерализация и органических соединений серы. Серные бактерии могут окислять сероводород, серу или некоторые её соединения до серной к-ты, др. способны восстанавливать сульфаты с образованием сероводорода. Бактерии осуществляют окисление железа и марганца, отложение солей кальция, окисление метана и водорода, разрушение горных пород продуктами жизнедеятельности и др. Всё это позволяет считать бактерии мощными геологическими деятелями.

Практическое значение в жизни человека. Служат излюбленными объектами для решения общих вопросов генетики, биохимии, биофизики, космической биологии и др. Культуры бактерий применяются для количественного определения аминокислот, витаминов, антибиотиков. Плодородие почв в значительной мере связано с их жизнедеятельностью, т.к. они минерализуют растит. и животные остатки с образованием соединений, усваиваемых с.-х. растениями. Вместе с тем, синтезируя живое вещество клеток, бактерии накапливают большие количества органич. соединений в почве. В верхних слоях окультуренной почвы на площади в 1 га содержится несколько тонн бактериальных клеток. Живущие в почве азотфиксирующие бактерии обогащают почву азотом. Исключительно велика роль клубеньковых бактерий, фиксирующих газообразный азот. Заражение семян бобовых растений нитрагином - препаратом, содержащим клетки клубеньковых бактерий, повышает урожай растений и накопление азота в почве. С помощью бактерий, сбраживающих пектиновые вещества, осуществляют мочку льна, конопли, кенафа и других лубяных культур. Разные виды бактерий применяют при получении из молока кисломолочных продуктов, масла и сыра.

Тема проекта №3 : «Отрицательная роль бактерий».

Проблемный вопрос: Почему необходимо мыть руки и в чем заключается роль антибиотиков?

Гипотеза: Бактерии могут вызывать болезни человека и животных, растений. В результате своей жизнедеятельности они выделяют токсины, нарушающие жизнедеятельность этих организмов. Антибиотики – вещества, которые угнетают и подавляют развитие бактерий, но не меньший результат дает профилактика – проветривание и мытье рук с мылом.

Цель: Доказать, что бактерии играют не только положительную, но и отрицательную роль в жизнедеятельности человека. Определить меры профилактики и защиты от бактериальных заболеваний.

Задачи:

1. Собрать информацию и отсортировать информацию.

2. Рассмотреть роль бактерий в биосфере.

3. Составить вопросы для итогового теста.

4. Сделать вывод по проделанной работе, подготовить слайды для презентации.

Описание эксперимента

Цель эксперимента: пронаблюдать появление колоний бактерий на питательной среде.

Ход работы:

1. Приготовить стерильные чашки Петри.

2. Приготовить питательную среду. Вымыть клубень картофеля и очистить.

Разрезать пополам и вымочить его 2-3 часа в 1% растворе пищевой соды (1 чайная ложка на 500 мл воды). Затем картофель сварить, разрезать на ломтики и положить на фильтровальную бумагу в стерильные чашки Петри.

3. К одному ломтику дотронуться пальцем немытой руки.

К другому ломтику пальцем руки вымытой без мыла.

К третьему пальцем руки вымытой с мылом.

Поставим в теплое место на 2-3 дня.

Через три дня наблюдали колонии бактерий в чашках Петри. Больше всего их находилось в чашке Петри под №1 (фото).

Вывод: необходимо чаще мыть руки с мылом.

Тема проекта №4 : «Цианобактерии».

Проблемные вопросы: Почему цианобактерии называли ранее синезелеными водорослями? Стоит ли пить воду и купаться в водоемах, где происходит цветение воды?

Гипотеза: Цианобактерии

Цель: Доказать, что бактерии играют важную роль в биосфере.

Задачи:

1. Собрать информацию и отсортировать информацию.

2. Рассмотреть роль бактерий в биосфере.

3. Составить вопросы для итогового теста.

4. Сделать вывод по проделанной работе, подготовить слайды для презентации.

Как и у бактерий, ядерный материал не отграничен мембраной от остального содержимого клетки, внутренний слой клеточной оболочки состоит из муреина и чувствителен к действию фермента лизоцима. Для цианей характерна сине-зелёная окраска, но встречается розовая и почти чёрная, что связано с наличием пигментов: хлорофилла а, фикобилинов (голубого - фикоциана и красного-фикоэритрина) и каротиноидов.

Протопласт состоит из внешнего окрашенного слоя - хроматоплазмы - и бесцветной внутр. части - центроплазмы. В хроматоплазме находятся ламеллы (пластинки), осуществляющие фотосинтез; они расположены концентрическими слоями вдоль оболочки. Центроплазма содержит ядерное вещество, рибосомы, запасные вещества (гранулы волютина, зёрна цианофицина с липопротеидами) и тельца, состоящие из гликопротеидов; у планктонных видов имеются газовые вакуоли.

Хлоропласты и митохондрии отсутствуют. Некоторые нитчатые цианеи имеют гетероцисты - бесцветные клетки, изолированные от вегетативных клеток "пробками" в плазмодесмах. Размножаются делением. Полового процесса нет, однако наблюдаются случаи перекомбинирования наследственных признаков посредством трансформации. Входят в состав планктона и бентоса пресных вод и морей, живут на поверхности почвы, в горячих источниках с темп-рой воды до 80 °С, на снегу - в полярных областях и в горах; ряд видов обитает в известковом субстрате, некоторые - компоненты лишайников и симбионты простейших животных и наземных растений (мохообразных и цикадовых). В наибольших количествах развиваются в пресных водах, иногда вызывая цветение воды в водохранилищах, что приводит к гибели рыб. В определённых условиях массовое развитие способствует образованию лечебных грязей.

Фронтальная беседа

Промежуточ-ный вывод

Инсерт (чтение с пометками)

Демонстрация слайда №1,2

Презентация по проекту

(Приложение №3)

Эксперт микробиолог

Демонстрация слайда №3

Демонстрация слайда №4

Демонстрация слайда №5

Демонстрация слайда №6,7

Работа с таблицей

Демонстрация слайда №8

Эксперт эколог

Презентация по проекту

Эксперт сан-эпидемиолог

Демонстрация слайда №9,10

Презентация по проекту

Эксперт цитолог

Демонстрация слайда № 11

Презентация по проекту

5

Закрепление и рефлексия (до 8 мин)

АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ТЕСТ

по теме: «Особенности строения прокариотической

клетки»

Данные вопросы были составлены по представленному выше материалу. Вы можете согласиться с данным утверждением «+» или нет «-».

1. Бактерии и грибы относятся к прокариотам. (-)

2. Клеточная стенка прокариот состоит из хитина и целлюлозы.(-)

3. У прокариот, так же как и эукариот, есть жгутики.(+)

4. Основная особенность строения эукариот – отсутствие ядра.(-)

5. В прокариотической клетке 46 хромосом. (-)

6. У прокариот есть пищеварительные вакуоли. (-)

7. Прокариоты размножаются делением надвое. (+)

8. У прокариот ядерная ДНК представляет собой линейную структуру, и находится в хромосомах. .(-)

9. Многие прокариотические организмы имеют газовые вакуоли (+)

Самоанализ деятельности на уроке

1. Сегодня на занятии мне удалось ……………………

2. При выполнении заданий мне пригодились знания (ботаники, зоологии, анатомии человека, химии, биологии………..)

3. В ходе работы на занятии мне пригодились умения (анализировать, сравнивать, обобщать, классифицировать, участвовать в диалоге ………..)

4. При обсуждении вопросов я испытал затруднения (не уверен в себе, недостаточно владею материалом, боюсь выступать перед аудиторией…………)

5. Ценность знаний, полученных на занятии, для меня заключается в (их применении в повседневной жизни, умении выступать перед аудиторией, слушать и задавать вопросы, оценивать товарищей………….)

Выполнение теста

Ответ записан на доске – взаимо-проверка

(+)-3,7,9

(-) – 1,2,4,5,6,8

Данную карточку получают некоторые ученики, прежде всего те, кто был малоактивен на уроке

6

Домашнее задание(1-2 мин)

§ 20, повторить тему «Нуклеиновые кислоты» (§ 7)

Запись на доске и в дневниках