| Головна » Статті » Конспекти уроків для середніх класів » Конспекти уроків із біології 9 клас |
Урок № 5 Поняття про біологічні системи. Особливості будови клітин Мета уроку: поглибити знання учнів про біологічні системи; сформувати в учнів уявлення про клітину як біологічну систему; розвивати вміння аналізувати, робити висновки, працювати з додатковою літературою; виховувати товариськість, взаємоповагу, вміння співпрацювати. Очікувані результати: учні наводять приклади клітин різних типів; учні характеризують клітинну будову організму людини; учні роблять висновок про клітину як біологічну систему. Обладнання: ______ _______________________________________________________________ Тип уроку: комбінований.
Привітання учнів, перевірка їх готовності до уроку.
Запитання до кросворда:
Відповідь: 1 — антропологія; 2 — євразійська; 3 — синантроп; 4 — генетика; 5 — кроманьйонець; 6 — раса. Виділене слово: клітина.
2.4. Бесіда.
Обговорення вислову С. Семенова: «Жива клітина перевершує будь-який завод надзвичайною злагодженістю процесів». Повідомлення теми уроку. Спільне з учнями визначення мети і завдань уроку.
Пригадайте. • Що називається системою? (Система — це єдине ціле, що складається з окремих частин, які тісно взаємопов’язані.) • На які групи поділяються системи? (Природні та штучні.) • Наведіть приклади природних систем. (Тварина, рослина і т. ін.) • Чи можна клітину назвати системою? (Так.)
Біологічні системи — біологічні об’єкти різної складності (клітини й тканини, органи, системи органів і організми, біоценози та екосистеми, аж до біосфери в цілому), які зазвичай мають декілька рівнів структурно-функціональної організації. Біологічним системам властива ієрархічність. Це означає, що система одного рівня організації може бути елементом системи більш високого рангу. Наприклад, клітина — це складна система, що складається з органел. Водночас вона є елементом більш складної системи — тканини. Тканини, у свою чергу, утворюють органи… Найбільш цікавою для людини біологічною системою є власний організм. Це цілісна біологічна система, що складається із взаємозалежних та взаємопов’язаних компонентів — клітин, тканин, органів та фізіологічних систем. Жоден компонент людського організму не може довго існувати самостійно, тому що він не здатен виконувати одночасно всі функції живого.
Хімічний склад клітини — сукупність хімічних елементів, що містяться в клітині та виконують певні функції, пов’язані з її життєдіяльністю та життєдіяльністю організму в цілому. У земній корі та в атмосфері Землі відкрито більше ніж 100 хімічних елементів, серед яких приблизно 88 входять до складу організму людини. Найпоширеніші в живих організмах чотири елементи: Гідроген, Карбон, Оксиген і Нітроген. Їх називають органогенними. На ці елементи припадає понад 98 % як маси, так і кількості атомів, що входять до складу організму людини. Чотири основні елементи, а також Натрій, Хлор, Магній, Кальцій, Фосфор, Калій, Сульфур і Ферум — це макроелементи. Їхня сумарна частка становить до 1,9 %. Концентрація останніх в організмі дорівнює в середньому приблизно 0,001 %, проте може досягати 3–4 %, залежно від функції клітин. Наприклад, 99 % усього Кальцію організму міститься в кісткових клітинах, 70 % Феруму — у червоних клітинах крові — еритроцитах. До мікроелементів належать такі, частка яких становить набагато менше, ніж 0,001 % в організмі людини. Це Купрум, Манган, Кобальт, Цинк і багато інших. Незважаючи на таку низьку концентрацію, вони є важливими складовими клітин. Наприклад, Кобальт відіграє значну роль у кровотворенні, Цинк — необхідний компонент для засвоєння клітинами поживних речовин.
Завдання І варіант — Які неорганічні сполуки входять до складу клітини людини? Які функції вони виконують? ІІ варіант — Які органічні сполуки входять до складу клітини людини? Які функції вони виконують? Функції води: • розчинення речовин • терморегуляція • транспорт речовин • гідроліз та окислення високомолекулярних речовин • підтримання об’єму, тургору та пружності клітини Функції мінеральних солей: • субстрат катіонів та аніонів • регуляторна функція
Вода — універсальний розчинник неорганічних і деяких органічних речовин. Більшість хімічних реакцій та фізіологічних процесів відбувається в клітині у водних розчинах. У крові, лімфатичній системі, у травному шляху та нирках вона виконує транспортну функцію. Завдяки своїм фізико-хімічним властивостям (низька теплопровідність, висока теплоємність), вода бере участь у регуляції теплообміну та підтриманні сталої температури тіла. В організмі дорослої людини міститься в середньому 60–65 % води. Чим молодший організм, тим більше в ньому води. Наприклад, у ембріона людини віком 1,5 місяця вода становить 97,5 %, у восьмимісячної дитини — 74 %. Вода входить до складу всіх тканин і органів тіла. У крові її майже 90 %, у мозку дорослої людини міститься 86 %, у печінці — 70 %, у м’язах — 75 %, у кістках — від 20 до 50 %.
Певний і сталий вміст води в організмі людини є необхідною умовою його існування. При зміні кількості спожитої води порушуються функції всіх без винятку клітин організму, а також процеси травлення та засвоєння їжі, сечовиділення, розумова діяльність, теплообмін. Якщо людина втрачає 2 % маси тіла (1–1,5 л води), у неї виникає спрага; 6–8 % — відчувається млість, може статися запаморочення; 10 % утраченої води спричиняють галюцинації та судоми, а 20–25 % — смерть від зневоднення клітин. Надмірна кількість води в організмі перевантажує серцево-судинну, сечовидільну та інші системи.
Органічні сполуки — це такі, що містять Карбон; у середньому вони становлять 20–30 % маси кожної тваринної клітини. До них належать білки, вуглеводи, жири та нуклеїнові кислоти.
Функції білків: • будівельна • регуляторна • каталітична • захисна • транспортна Функції вуглеводів: • основне джерело енергії для організму • запасна (глікоген) • будівельна (компонент РНК, ДНК) Функції ліпідів: • джерело енергії • механічний захист (захисний каркас для внутрішніх органів, підшкірний жир) • теплоізоляційна (підшкірна жирова клітковина) • регуляторна (гормони з ліпідною природою) Функції нуклеїнових кислот: • забезпечують збереження й передачу спадкової інформації
Тіло людини складається з безлічі клітин різної форми: кулястої, дископодібної, призматичної, кубічної, зірчастої та веретеноподібної. Клітини значно відрізняються за розмірами: від 5–7 до 40 мкм, а довжина відростка нервових клітин може сягати одного метра. Майже всі ці клітини мають єдиний план будови: цитоплазму з органелами та ядро. Розглянемо особливості будови клітини тваринного організму.
Схематична будова клітини: 1 — клітинна мембрана; 2 — цитоплазма; 3 — ендоплазматична сітка; 4 — війки; 5 — ядро; 6 — ядерце; 7 — лізосома; 8 — мітохондрія; 9 — клітинний центр; 10 — апарат Гольджі.
Завдання групам Схарактеризувати органели клітини людини за планом: • Особливості будови • Функції 1 група — клітинної мембрани 2 група — ядра 3 група — мітохондрій 4 група — ендоплазматичної сітки 5 група — рибосом 6 група — лізосом 7 група — апарату Гольджі Презентація 1 групи Клітинна мембрана оточує клітину, визначає її розміри, форму та виконує такі функції: — бар’єрну (захисну) — забезпечує асиметричний розподіл речовин між внутрішньоклітинним і позаклітинним середовищами; — транспортну — визначає вибіркове надходження молекул до клітини та з клітини; — рецепторну — уловлює й підсилює сигнали, закодовані в хімічній структурі гормонів, медіаторів; — комунікативну — здійснює контакт сусідніх клітин між собою та з позаклітинною речовиною. Усі біологічні мембрани являють собою комплекс ліпідних і білкових молекул, які з’єднуються разом за допомогою нековалентних взаємодій. Молекули фосфоліпідів утворюють безперервний подвійний шар завтовшки 4–5 нм. Полярні голівки фосфоліпідів у ліпідному бішарі орієнтовані назовні й контактують із молекулами води, а неполярні (гідрофобні) хвости жирних кислот спрямовані один до одного. У ліпідну матрицю занурені численні білкові молекули. Білки, які наскрізь проймають бішар, називають інтегральними (трансмембранними), а мембрани, що розташовані на зовнішній або внутрішній поверхні,— периферичними.
Цитоплазма — частина клітини, розміщена між клітинною мембраною й ядром. У цитоплазму занурені клітинні органоїди та різні непостійні структури — включення. Частину цитоплазми, яка міститься між органелами та є складною колоїдною системою, часто називають цитозолем. У цитозолі містяться вуглеводи, ліпіди, РНК, АТФ, органічні кислоти, численні білкові молекули. Деякі білки утворюють тривимірну сітку — цитоскелет, зв’язаний із плазмалемою, ядром і органелами. Основні функції цитоплазми: • комунікативна — забезпечує зв’язок різних частин клітини (компартментів) між собою; • гомеостатична — підтримує сталість хімічного складу та фізичних властивостей усередині клітини; • транспортна — забезпечує перенесення біомолекул між органелами. Презентація 2 групи Ядро — органела всіх еукаріотичних клітин, що несе спадкову інформацію, закладену в молекулі ДНК. Рідкий вміст ядра — «ядерний сік» (або нуклеоплазма) відокремлений від цитоплазми ядерною оболонкою. Ядерна оболонка утворена двома мембранами — зовнішньою та внутрішньою, і пронизана ядерними порами. Зовнішня мембрана з одного боку переходить у мембрани ендоплазматичної сітки, а з іншого (по краях ядерних пор) — у внутрішню мембрану. Через ядерну мембрану відбувається обмін різними органічними молекулами (наприклад білками). У нуклеоплазмі містяться одне або кілька тілець — ядерець. Вони беруть участь в утворенні рибосом. Презентація 3 групи Мітохондрії — органели, основна функція яких полягає в забезпеченні клітин енергією. Форма та розміри мітохондрій дуже різноманітні, вони визначаються типом метаболізму й функціональними особливостями клітини. Кількість мітохондрій у клітині варіює від однієї до десятків тисяч.
Мітохондрія складається із зовнішньої та внутрішньої мембран, між якими є міжмембранний простір, і внутрішнього вмісту — мітохондріального матриксу. Зовнішня мембрана мітохондрій гладка. Вона має високу проникність для багатьох молекул, що містяться в цитоплазмі (зокрема для невеликих білків), тому за хімічним складом міжмембранний простір не відрізняється від цитоплазматичного. Внутрішня мембрана мітохондрій утворює численні складки, або заглиблення — кристи, що значно збільшують площу її поверхні. Мембрана практично непроникна для білків, полісахаридів і багатьох іонів. У внутрішню мембрану вбудовані ферменти дихального ланцюга, що забезпечують синтез АТФ. Ендоплазматична сітка (ендоплазматичний ретикулум) — система дрібних вакуолей і канальців, сполучених одне з одним і відмежованих однією мембраною. Мембрана ендоплазматичної сітки має численні складки, вигини та створює одну безперервну поверхню, яка оточує єдину замкнену порожнину — порожнину ендоплазматичної сітки. Мембрана ендоплазматичної сітки переходить у зовнішню ядерну мембрану, складаючи з нею одне ціле. Розрізняють шорсткий (гранулярний) і гладкий (агранулярний) види ендоплазматичної сітки.
Ендоплазматичний ретикулум
Шорстка ендоплазматична сітка вкрита рибосомами, розташованими на оберненому до цитоплазми боці мембрани. Її основна функція — участь у синтезі білка. Окрім цього, шорстка ендоплазматична сітка необхідна для транспорту макромолекул у різні ділянки клітини (лізосоми, апарат Гольджі).
Презентація 5 групи Рибосоми — органели, що забезпечують синтез білка. Рибосоми складаються з двох субодиниць: великої та малої. У цитоплазмі клітини рибосоми можуть розташовуватися вільно або бути прикріпленими до зовнішньої поверхні мембрани шорсткої ендоплазматичної сітки. Вони можуть об’єднуватися в комплекси — полірибосоми (полісоми). Окрім цитоплазми, рибосоми містяться також у мітохондріях.
Рибосома
Презентація 6 групи Лізосоми — округлі одномембранні мішечки, наповнені травними ферментами, які здійснюють розщеплення білків, вуглеводів, нуклеїнових кислот, ліпідів на амінокислоти, моносахариди, нуклеотиди, гліцерин і жирні кислоти. Лізосомальні ферменти синтезуються на шорсткій ендоплазматичній сітці й транспортуються його каналами до комплексу Гольджі. Пізніше від комплексу Гольджі відгалужуються пухирці, які перетворюються на лізосоми. Лізосоми перетравлюють не тільки речовини, які потрапляють до клітини, а й відмерлі частинки власних органел клітини. Саме завдяки такому процесу відбувається руйнування старих органел і подальша заміна їх на нові. Крім того, лізосоми виконують у клітині видільну, захисну функції.
Презентація 7 групи Комплекс (апарат) Гольджі — це група мембранних мішечків-цистерн, зв’язаних із системою пухирців (пухирців Гольджі), локалізованих біля клітинного ядра.
Апарат Гольджі
Основна функція комплексу Гольджі — накопичення, виведення й хімічна заміна синтезованих клітиною речовин. Із ЕПС в комплекс Гольджі транспортуються речовини, призначені для секреції. Тут вони модифікуються й виводяться з пухирцями Гольджі. Іноді комплекс Гольджі бере участь у транспорті ліпідів. Під час травлення ліпіди розщеплюються на гліцерин і жирні кислоти, які всмоктуються в тонкому кишечнику. Після цього в гладкій ендоплазматичній сітці ліпіди ресинтезуються з їхніх попередників. Далі вони вкриваються білковою оболонкою й через комплекс Гольджі залишають клітину. Комплекс Гольджі також виконує такі функції: депонування речовин і їх перерозподіл між різними ділянками клітини; формування лізосом, у яких неактивні травні ферменти перетворюються на активні.
І остання органела — клітинний центр — органела клітини, що міститься переважно біля ядра й складається з двох, а іноді більше центріолей, оточених щільним шаром цитоплазми. Клітинний центр бере участь у процесі поділу клітини, визначаючи полюси клітин і розходження до них хромосом.
Учні формулюють висновок: незважаючи на велику різноманітність клітин за формою й функціями, усі вони мають однакові структурні елементи: клітинну мембрану, ендоплазматичну сітку, комплекс Гольджі, рибосоми, лізосоми, мітохондрії, клітинний центр і ядро, які функціонують взаємоузгоджено. Отже, клітина є цілісною біологічною системою.
5.1. Тестові завдання на встановлення однієї правильної відповіді. 1. Органела, шо забезпечує збереження, передачу і реалізацію спадкової інформації: А ядерце Б ядро В рибосома Г комплекс Гольджі 2. До органогенних елементів належать: А Оксиген, Нітроген, Натрій, Гідроген Б Оксиген, Нітроген, Карбон, Гідроген В Оксиген, Хлор, Карбон, Гідроген Г Оксиген, Хлор, Натрій, Карбон 3. Назвіть найважливіші органічні сполуки людського організму: А білки, вуглеводи, вода, ліпіди Б білки, вуглеводи, вода, ліпіди, нуклеїнові кислоти В білки, вуглеводи, ліпіди, нуклеїнові кислоти Г білки, вуглеводи, вода, нуклеїнові кислоти 4. Рибосоми беруть участь у: А розщепленні й перетворенні енергії хімічних зв’язків органічних речовин на таку її форму, яку може використовувати клітина Б біосинтезі білка В накопиченні, виведенні і хімічній модифікації синтезованих клітиною речовин Г збільшенні площі внутрішньої поверхні клітини і поділу клітини на відсіки 5. Апарат Гольджі бере участь у: А розщепленні й перетворенні енергії хімічних зв’язків органічних речовин на таку її форму, яку може використовувати клітина Б біосинтезі білка В накопиченні, виведенні і хімічній модифікації синтезованих клітиною речовин Г збільшенні площі внутрішньої поверхні клітини і поділу клітини на відсіки 6. Мітохондрії беруть участь у: А розщепленні й перетворенні енергії хімічних зв’язків органічних речовин на таку її форму, яку може використовувати клітина Б біосинтезі білка В накопиченні, виведенні і хімічній модифікації синтезованих клітиною речовин Г збільшенні площі внутрішньої поверхні клітини і поділу клітини на відсіки 5.2. Конкурс сенканів.
Учні самостійно підбивають підсумки уроку, дають визначення новим термінам, характеризують будову і функції органел клітини.
Індивідуальні та творчі завдання. 1. Скласти сенкан на тему «Клітина». 2. Скласти «шпаргалку з помилками» за матеріалами вивченої теми.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Переглядів: 451 | | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Всього коментарів: 0 | |
