Фотоперіодизм та його адаптивне значення.

Урок № 18

Дата 15.11.2019

Біологія 11 клас

Тема: Фотоперіодизм та його адаптивне значення.

Мета: ознайомити учнів з терміном фотоперіодизм; розглянути що таке біологічний ритм, біологічний годинник та з’ясувати їхнє значення у життєдіяльності організмів; розвивати вміння логічно мислити, увагу та пам'ять; виховувати концепцію конструктивного екологічного лідерства та дбайливе ставлення до живої природи.

Тип уроку: засвоєння нових знань

Хід уроку

І. Організаційний етап

Привітання . Перевірка присутніх і готовності до уроку.

ІІ. Актуалізація та мотивація навчання

Перевірка домашнього завдання.

Оголошення теми та мети уроку. Запис теми уроку у робочі зошити.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Вважають, що добові біоритми є у всього живого на Землі, що здатне виробляти енергію під дією сонячного світла. Проте, попри зв'язок із зовнішніми стимулами, такими як сонячне світло, циркадні ритми мають внутрішнє ендогенне походження і таким чином представляють біологічний годинник організму.

Французький ботанік Огюстен Пірам Декандоль ще у 1834 році визначив, що період, протягом якого мімоза відкриває і закриває листя, коротше довжини доби і становить приблизно 22-23 години. Тобто листя мімози відкриваються в темний час доби.

Розпочнем з вами вивчення нашої теми з терміну Біоритм тому запишіть в робочі зошити що це таке.

Біоритми — циклічні коливання інтенсивності та характеру біологічних процесів, їх кількісні й якісні зміни, що відбуваються на всіх рівнях життя.

Розповідь учителя:

Добові обертання Землі навколо своєї осі і зміна двічі на добу освітленості, яка викликає коливання температури, вологості та інших абіотичних факторів. Добовий цикл властивий більшості фізіологічних процесів (розмноження одноклітинних, коливання температури тіла, інтенсивність метаболізму). У рослин сонячне світло визначає періодичність процесів фотосинтезу, випарування води рослинами, час розкриття і закриття квіток. У тварин біологічні ритми виражені здебільшого у чергуванні періоду активності і спокою. Залежно від типу добової активності тварин поділяють на денних (більшість) і нічних (сови, їжаки, кажани, більшість гризунів). Неактивними вдень і активними вночі є більшість тварин пустель (вдень підвищена температура і низька вологість).

У тварин знайдені нейрогуморальні центри, що координують добову ритміку фізіологічних процесів. Виділяють монофазний та поліфазний добові ритми. У процесі індивідуального розвитку багатьох тварин та людини відбувається перехід від багатофазного до однофазного ритму. Наприклад, в немовлят характерним є доволі часте чергування сну та активності протягом доби. Найважливіший для людини саме добовий ритм — чергування сну і неспання. Добові біоритми контролюються «біологічним годинником» — пристосувальним механізмом, що забезпечує здатність живих організмів орієнтуватися у часі. Вивчення біоритмів дає можливість людині виробляти найсприятливіший режим праці та відпочинку.

Біологічний годинник — узагальнена назва внутрішніх механізмів або регуляторів, здатність живих організмів орієнтуватися в часі, в основі якої лежить сувора періодичність біохімічних і фізіологічних процесів, що протікають в клітинах.                         Добові коливання пероксіредоксину, навпаки, універсальні і не залежать безпосередньо від світла. Крім того, шляхом внесення мутацій, авторам вдалося відключити деякі з механізмів відомих добових ритмів і показати, що їх відключення не впливає на коливання пероксіредоксину. З іншого боку, авторам не вдалося показати, як саме ці коливання можуть впливати на поведінку живих істот.                                                                                           Дослідники також запропонували гіпотезу, що пояснює зв'язок між виникненням перших універсальних біологічних годинників з активними формами кисню. На їхню думку, при виникненні кисневого фотосинтезу концентрація перекисів в клітині сильно зростала вдень і спадала вночі. Клітинам було необхідно підготуватися до денного зростанням концентрації перекисів за допомогою активації необхідних ферментів. З часом виникла система, яку нащадки фотосинтезуючих організмів застосували для регуляції вже інших періодичних процесів.                                                                                                                                                                 Всі ці моменти і виражається фотоперіодизм. Так, як він регулюється в живих організмів гормонами (у тварин), або фітогормонами (у рослин). Часовим параметром фотоперіодизму є фотоперіод – тривалість світлового періоду доби або штучного освітлення, яка відповідає фізіологічним потребам організму на даному етапі розвитку. Біологічне значення фотоперіодизму полягає в тому, що:                                                                                                                                                        ■ у тварин – контролює настання шлюбного періоду, плодючість, перехід до сплячки, міграції тощо;                                                                                                                                                                                                                                        ■ у рослин – контролює цвітіння, перехід до зимового спокою, листопад, ростові процеси тощо.

Фотоперіодизм – це сукупність спадкових реакцій організмів, однак вони проявляються, як правило, лише за певного поєднання довжини світлового дня з іншими екологічними факторами.

 Дослідження фотоперіодичних реакцій організмів має важливе практичне значеннчя. Змінюючи довжину світлового періоду в умовах штучного утримання свійських тварин і культурних рослин, можливо регулювати процеси їхнього росту й розвитку, підвищувати продуктивність, стимулюватии розмноження.

Адаптативний фотоперіодизм

Ще одним типом пристосувань є уникнення несприятливих змін умов існування (міграції та кочівлі деяких комах, риб, птахів). При цьому найвразливіші фази розвитку завершуються у сприятливі періоди, а на несприятливі періоди припадають фази спокою (наприклад, фаза лялечки у комах).

IV. Узагальненя знань

Що таке біоритм? Які його особливості?

Що таке біологічний годинник? Наведіть приклад?

Що таке фотоперіодизм?

Які етапи фотоперіодизму існують? Наведіть приклади?

V. Домашнє завдання

§ ____ ст. _______ дати відповідь на запитання після параграфа, конспект.