Методична розробка на тему: "Загальний план будови клітини"

Міністерство охорони здоров´я України

Комунальний вищий навчальний заклад

     І рівня акредитації Полтавської обласної ради

                   «Лубенське медичне училище»

 

 

 

 

 

 

 

ЗАГАЛЬНИЙ ПЛАН БУДОВИ КЛІТИН

 

 

 

 

Методичну розробку

теоретичного заняття

з дисципліни біологія

підготувала викладач Сухенко Т.А.

 

 

м. Лубни

Тема: Загальний план будови клітин

 

Мета:

навчальна: ознайомити студентів з історією відкриття і вивчення клітин, розглянути учених, які зробили вагомий внесок у вивченні будови клітин, основними положеннями клітинної теорії та її значенням для розвитку біології, як науки;

розвиваюча: продовжити формування умінь і навичок використовувати різні інформаційні джерела: інтернет, додаткову літературу при підготовці до уроку, уміння порівнювати, аналізувати, робити висновки, розвивати логічне мислення студентів, удосконалюючи техніку публічних виступів.

виховна: формувати етичні стосунки в колективі (взаємодопомогу, доброзичливість); сприяти розвитку інтересу до вивчення біології; виховувати спостережливість, старанність, працелюбність.

Обладнання: мультимедійний проектор, екран, презентація, таблиці будови клітин рослин та тварин.

Базові поняття і терміни: клітинна теорія, мікроскопія, цитологічні препарати, культура тканин.

Випереджувальне завдання: підготовка повідомлень про вчених.

Тип заняття: засвоєння нових знань.

 

Міжпредметні зв'язки: хімія, історія,  цитологія, латинська  мова, мікробіологія.

 

Методи та прийоми:  словесний, робота з підручником, частково – пошуковий.

Місце заняття в навчальній програмі: поточний.

 

Структура заняття

І. Організаційний етап.... ………………………………………………… 2 хв

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчально-пізнавальної діяльності ………………………………………………………………………………...5-7 хв

IIІ. Вивчення нового матеріалу…………………………………………. 45-50 хв

IV. Узагальнення, систематизація та контроль знань і вмінь студентів ....  20 хв

V. Самостійна робота студентів............................................... 2-3хв

VІ. Підведення підсумків заняття та оцінювання студентів ……………..   5 хв

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання…………………………..  3 хв

 

 

 

Хід заняття

 

І. Організаційний етап

 

    Викладач вітається, перевіряє готовність до заняття, створює робочий настрій.

 

ІІ. Актуалізація опорних знань і мотивація навчально-пізнавальної діяльності

1. «Мозковий штурм»

Викладач. Ми з вами вивчили ознаки живих організмів. На дошці записано всього декілька слів, тільки ось букви всі переплутались. Знайдіть і запишіть в зошиті ці ознаки. Перші троє студентів, що правильно відповіли отримають відмінні оцінки:

Няненраздоп – подразнення;

Леннявиж – живлення;

Гуціясаремоля - - саморегуляція;

Станзроня – зростання;

Витокроз – розвиток;

Вістькодапс – спадковість;

Ханянди – дихання;

Мнорознняже – розмноження.

 

2. Пригадай, зістав, покажи.

Викладач.

На дошці є таблиця «Будова рослинної і тваринної клітин». Що об’єднує ці клітини?

3. Поміркуйте!

Студентам пропонується послухати суфійську філософську мініатюру  «На що схожий дім?»

 Одного разу Насреддин відпочивав у чайхані. До нього підійшов відвідувач і запитав: Молла, на що схожий твій дім, скажи мені?

• Я зараз повернуся, - відповів Насреддин і вийшов.
• Бачив, як я збив з пантелику його своїм питанням? – сказав гордо відвідувач.

Насреддин повернувся в чайхану, тримаючи в руці цеглину.

• Мій дім – спокійно відповів він, - схожий на груду ось таких штук.

Питання до студентів:

• Про що йде мова у цьому сенквейні?

План

1. Історія вивчення клітини.
2. Методи цитологічних досліджень.
3. Загальний план будови клітини.
4. Особливості будови клітин прокаріотів і еукаріотів.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Викладач.

1. Історія вивчення клітин.

Клітина – це цікавий, дивовижний і загадковий світ, який характерний для живої істоти, виключаючи віруси. Але розгадати таємниці клітини вдалося лише завдяки винаходу в кінці ХVІ ст. першого мікроскопа. Історія вивчення клітин нерозривно пов’язана з розвитком мікроскопічної техніки і методів дослідження. Винахід мікроскопа привів до  поглибленого вивчення органічного світу. Світ клітин, невидимий неозброєним оком, лишався повністю невідомим до середини ХVІІ ст., поки люди не навчилися шліфувати лінзи та використовувати їх для розширення можливостей зору.

У 1590 році голландець Ханс Янсен сконструював перший оптичний прилад який складався з трубки з двома збільшуваними скельцями, прикріпленими до підставки.

Виступ студентів з доповідями.

Роберт Гук

Антоні ван Левенгук

Роберт Броун

Ян Пуркіньє

Матіас Шлейден та Теодор Шванн

Рудольф Вірхов

 

Викладач.

У середині ХІХ ст. клітинна теорія стала загальновизнаною і послужила основою для науки про клітину – цитології. Цитологія – наука про будову, хімічний склад, функціонування та розвиток клітини. До кінця ХІХ ст. було відкрито багато компонентів клітин. Учені описали їх і дали їм назви. З часом, однак, дослідники зіштовхнулися з перешкодою, яка здавалася нездоланною, оскільки була зумовлена самими законами фізики. Навіть за допомогою досить досконалих інструментів не можна було побачити ті деталі, розміри яких були менші за половину довжини хвилі світла (тобто менш ніж 0,25 мкм). А у  світі клітин такі розміри трапляються доволі часто. Уявіть собі, що у світі, який нас оточує, не можна розрізнити жодного предмета, якщо він менший за 25 см. Як багато всього зникне, ставши раптом невидимим.

Але в 1945 році цитологи вперше зазирнули до клітини за допомогою електронного мікроскопа та побачили багато невідомих раніше структур. Отже, вирішальна роль у розвитку цитології належить новим відкриттям в інших науках, зокрема у фізиці. Прогрес у цитології був неможливим до появи нових технічних засобів, наприклад електронного мікроскопа.

Історію вивчення клітин можна поділити на основні етапи. (Занотувати)

І. Зародження поняття про клітинну будову.

Роберт Гук – англійський природодослідник (1665 р.) Ввів поняття "клітина" для характеристики виявлених порожнистих утворень корка, застосував мікроскоп.

М. Мальпігі – анатомічна будова рослин, рослинні тканини. ХVІІ ст.

Антоні ван Левенгук - голландський учений (1675 р.) Удосконалення мікроскопа; вперше описав мікроскопічну будову інфузорій, бактерій, сперматозоїдів тварин, еритроцитів крові

Роберт Броун - англійський учений, ботанік, один із засновників ембріології рослин (1831 р.) Уперше описав ядро в рослинних клітинах

Ян Пуркіне - чеський учений, гістолог (1825 р.) Відкрив ядро в яйцеклітині птахів, застосував термін протоплазма для назви напівдраглистого вмісту клітини.

ІІ. Виникнення клітинної теорії.

Теодор Шванн – заклав основи клітинної теорії. 1839 р. Німецький учений, зоолог (1839 р.) Основоположники клітинної теорії.

Маттіас Шлейден - німецький учений ботанік, дійшов висновку, що в будь – якій клітині є ядро. 1838 р. 

Положення клітинної теорії за Шванном:

1.Всі тканини рослин і тварин складаються з клітин.

2.Всі клітини утворюються єдиним способом.

3.Організм є сумою клітин з точки зору будови і функції.

ІІІ. Розвиток клітинної теорії.

Р.Вірхов – сформулював положення №кожна клітина – з клітини», тобто походить шляхом поділу. 1858 р.

Карл Бер - російський природодослідник (1827 р.) Відкрив яйцеклітину в ссавців; встановив, що всі багатоклітинні організми починають свій розвиток з однієї клітини. Сформулював положення, що клітина – не тільки одиниця будови, а й одиниця розвитку живих організмів.

Горянінов П.Ф. - російський учений (1834 р.) Висловив положення про єдність рослин і тварин на підставі спільності для них клітинної будови

Рудольф Вірхов - німецький учений, патолог (1859 р.) Доповнив клітинну теорію важливим положенням про те, що всяка клітина утворюється з існуючої клітини в результаті її поділу

Сучасник великого Ньютона і його співвітчизник фізик Р. Гук цікавився оптикою. В той час щойно з’явився мікроскоп. Вчений вирішив роздивитися під мікроскопом тонкі зрізи різних рослин.

Перший погляд відкрив йому світ, про який ніхто ще не знав. В усіх препаратах зустрічалися ажурні структури, які вражали своєю красою. Відірватися від знахідки Гук не міг. Один дослід йшов за іншим.

В 1665 р. Гук представив в Лондонське королівське суспільство книгу під назвою ,,Мікрографія, або деякі фізіологічні описи найменших тіл за допомогою збільшуючого скла”.

В ній Гук вперше застосував науковий термін — клітина.

Він писав : ,, Гострим ножем я відрізав тонкий-тонкий шматочок пробки, і, поклавши його на чорну пластину, так як він сам був білий, а також освітивши його за допомогою плоско-випуклого скла, я дуже легко замітив, що він весь перфорований і пористий, схожий на бджолиним соти. Ці пори або клітки були не дуже глибокі, але складалися з великої кількості маленьких відділів, відділених діафрагмами”

Після відкриття Гука багато вчених продовжили вивчення клітин. Але пройшло майже два століття, поки вони спромоглися впевнитися, що клітина – головна частина живих організмів, що все живе на Землі, від складніших тваринних до рослин складається з клітин.

Перші мікроскопи концентрували увагу тільки на оболонку клітин. Зрозуміти їх не важко. Мікроскопи в той час давали мале збільшення.

Тільки в 1833 р. англійський ботанік Р. Броун відкрив в клітинах ядра. Броун в той час цікавився будовою і розвитком диковинних рослин – тропічних орхідей. Він робив зрізи цих рослин і досліджував їх з допомогою мікроскопа. Броун вперше помітив в центрі клітин якісь чудернацькі, ніким не пояснені сферичні структури.

Він назвав цю клітинну структуру ядром.

Через п’ять років після відкриття ядра з’явився термін, який приділив останній склад клітини, — протоплазма (зараз називають цитоплазмою).

Впродовж наступних років вчені дослідили роль протоплазми в живій клітині. Після цього термін ,,протоплазма” набув всесвітнє визнання, хоч остаточна роль протоплазму і усіх її частин стала ясна тільки тепер.

В цей час німецький ботанік М. Шлейден встановив, що рослини мають клітинну будову. Саме відкриття Броуна стало ключем до відкриття Шлейдена. Справа в тому, що оболонки клітин, особливо молодих, видно в мікроскоп погано.

Інша справа—ядра. Легше побачити ядро, а потім вже оболонку клітини. Цим і скористався Шлейден.

Він почав методично продивлятися зрізи за зрізами, шукати ядра, потім оболонки, повторювати все знов і знов на зрізах різних органів і частин рослин. Після майже п’яти років методичних пошуків Шлейден закінчив свою роботу.

 Він доказав, що всі органи рослин мають клітинну природу.

Шлейден пояснив свою теорію для рослин. Але залишалися ще тварини. Яка їх будова, чи можна казати про єдиний для усього живого закон клітинної будови?

Разом з вивченням, клітинної будови тваринних тканин були роботи, в яких велися різкі суперечки. Роблячи зрізи кісток, зубів і інших тваринних тканин, вчені ніяких клітин не бачили. Чи складалися вони раніше з клітин? Як видозмінювалися?

Відповідь на ці питання дав інший німецький вчений – Т. Шванн, зробивший клітинну теорію будову тваринних тканин.

Наштовхнув Шванна не це відкриття Шлейден.

Шлейден дав в руки Шванна добрий компас – ядро.

Шванн в своїй роботі застосовував той же метод – спочатку шукати ядра клітин, потім їх оболонки.

Всього за рік – Шванн закінчив свою титанічну роботу і вже 1839 р. опублікував своїх результати.

Після цього факт клітинної будову всіх живих організмів став очевидним. Наступні досліди показали, що можна знайти організми, які складаються з величезної кількості клітин; організми які складаються з малої кількості клітин; і такі все тіло яких складає одна клітина.

Безклітинних організмів в природі не існує.

Потім було встановлено, що кожна клітина створюється шляхом ділення попередньої.

В 1855 р. німецький вчений Р. Вірхов сформулював правило в афоризмі, який став знаменитим: ,, Кожна клітина – тільки з клітини”.

 

 

 

Цитологія має і свої  методи досліджень

2.Методи цитологічних досліджень.

Розвиток вміння складати  конспект у вигляді таблиці. Заповнити таблицю.

Робота з підручником (Студенти заповнюють таблицю в зошиті)

Назва методу	Що саме досліджує
Метод мічених атомів	З’ясовує місця та перебіг біохімічних процесів у клітині.
Метод культивування тканин і клітин	Вивчає процеси швидкості і послідовності формування органел, відкладання поживних речовин, ріст, розмноження.
Метод цитохімічного аналізу	Визначає локалізацію і кількісний вміст окремих хімічних речовин за кольоровими реакціями безпосередньо в клітині.
Метод диференційного центрифугування	Дослідження хімічного складу компонентів клітини. В центрофузі при дуже швидких обертах клітинні структури осідають шарами, залежно від їх щільності, густини і розмірів.
Метод растової (електронної мікроскопії).	Вивчає структуру поверхні клітини, окремих органел.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток ІІ варіант

 

 

 

3.Загальний план будови клітини.

Клітина - основна одиниця будови і функцій живої природи.

Протягом багатьох століть учені намагалися з'ясувати, з чого "складаються" людна, тварини, рослини. В чому суть тієї загадкової матерії, яка "живе"?

Клітина - одиниця живого, найменша структура, яка виконує функції, які і визначають стан, який має назву - життя.

До таких функцій відносяться:

• поглинання речовин і енергії;
• використання енергії для побудови складних сполук із більш простих;
• ріст і розмноження.

           Деякі організми, наприклад бактерії або амеби, побудовані всього тільки з однієї клітини, інші - із мільярдів клітин.

Однак, хоч різні організми дуже сильно відрізняються один від одного і за розмірами, і за способом життя, між їхніми клітинами багато спільного: всі клітини складаються з хімічних речовин одного і того ж типу і ці речовини підлягають в клітинах однаковим перетворенням.

У багатоклітинних організмів клітини відрізняються за особливостями будови та виконуваними функціями; утворюють тканини, органи та їхні системи. Отже, багатоклітинний організм функціонує як цілісна система, а клітини є його елементарними структурними складовими частинами.

Р. Віхров вважав, що кожна клітина несе в собі повну характеристику життя: "Клетка есть последний морфологический элемент всех живых тел, и мы не имеем права искать настоящей жизнедеятельности вне ее" (1858 р.).

 

Є 3 ступені організації клітини:

1. Прокаріотичний тип – не мають сформованого ядра, генетичний матеріал представлений нуклеоїдом.
2. Еукаріотичний тип – є наявна ядерна оболонка, і молекула ДНК з білками утворюють хромосоми з можливою реплікацією ДНК.
3. Мезокаріотичний тип – це клітини займають проміжне положення між про і еукаріотами.

 

 

За формою клітини бувають:

• - кулясті (яйцеклітина),
• - кубічні та призматичні (епітеліальні клітини),
• - видовжені та веритеноподібні (м’язові клітини),
• - дископодібні (еритроцити),
• - зірчасті (мезенхімні).

Форма зумовлена фізичними чинниками: поверхневим натягом і в’язкістю цитоплазми, розташуванням скелета, механічним впливом сусідніх клітин. Клітини можуть змінювати свою форму при активному русі (лейкоцити).

Залежно від співвідношення лінійних розмірів осей клітин розрізняють:

• паренхімні – мають приблизно однакові розміри в різних напрямках вимірювання;
• прозенхімні – довжина перевищує ширину більш як у 3 рази.

Для всіх клітин характерна наявність двох систем, що забезпечують їх життєдіяльність:

• системи енергозабезпечення процесів синтезу речовин та інших видів фізіологічної роботи клітини.

За клітинною організацією є:

• одноклітинні – тіло складається з однієї клітини (прокаріоти та еукаріоти);
• колоніальні – які при нестатевому розмноженні лишаються з’єднаними з особинами наступних поколінь, утворюючи комплексні угруповання – колонії, причому кожна клітина здебільшого функціонально незалежна від інших;
• Багатоклітинні – організми, клітини яких спеціалізовані за будовою і функціями і утворюють тканини, органи та системи  органів.

 

 

 

 

 

Рослинна клітина складається:

Клітинна стінка

Хлоропласти

Пероксисома

Цитоскелет

Мітохондрія

Вакуоля

Рибосома

Гладенька ЕПС

Шорстка ЕПС

Ядерце

Ядро

Апарат Гольджі

Плазматична мембрана.

Тваринна клітина:

Пероксисома

Цитоскелет

Мітохондрія

Рибосома

Гладенький ЕПР

Шорсткий ЕПР

Ядерце

Ядро

Апарат Гольджі

Плазматична мембрана

Лізосома

Центріоля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Особливості будови клітини прокаріотів та еукаріотів.

Ознаки	Прокаріоти	Еукаріоти
розмір	1-10 мкм	10-100 мкм
ядро	відсутнє з оточеною оболонкою	наявне з оболонкою (каріолемою)
ДНК	кільцева у цитоплазмі	лінійна у хромосомах
синтез РНК і білка	РНК і білок синтезуються у цитоплазмі	синтез РНК у ядрі, білка у цитоплазмі
цитоскелет	відсутній	наявний
органели	незначна кількість	численні й різноманітні
ЕПС	відсутня	наявна
мітохондрії	відсутні	наявні
КГ	відсутній	наявний
рибосоми	наявні	наявні
лізосоми	відсутні	наявні
вид метаболізму	анаеробний, аеробний	аеробний
Внутрішньоклітинне травлення	відсутнє	наявне
Поділ клітини	бінарний	мітоз, мейоз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІV. Узагальнення, систематизація та контроль знань студентів

Дати відповіді на запитання

 

1. Який внесок зробив у розвиток цитології Р. Гук?

2. Хто та в якому році створив клітинну теорію?

3. Чому деякі структури клітини неможливо побачити у світловий мікроскоп?

4.У чому полягають особливості  методу культивування тканин і клітин?

Контролюючий блок

1. Чому клітину вважають елементарною структурно-функціональною одиницею всіх організмів?

2. Яка наука вивчає будову та процеси життєдіяльності клітин? Коли вона виникла?

5. Які положення входять до клітинної теорії? Які вчені зробили внесок у її розвиток?

Для допитливих.  Поміркуйте!

      На чому ґрунтується положення клітинної теорії про те, що клітини всіх організмів подібні за походженням, будовою, хімічним складом, основними процесами життєдіяльності?

V.  Самостійна робота студентів

 

Робота зі словником (виписати терміни).

 

VІ. Підведення підсумків заняття та оцінювання студентів

 

                    Студенти самостійно підбивають підсумки заняття, формулюючи висновки.

 

        Технологія «незакінчені речення».

Студенти працюють із незакінченими реченнями:

 

«Заняття важливе тому, що…»

«Для себе я з’ясував, що…»

«Я знаю…», «Я вмію…»

      Створення «ситуації успіху»

Об’єктивне аргументування оцінки за заняття. Похвала.

 

   Сьогодні на занятті за активну роботу, правильні відповіді, високий рівень засвоєння даної теми студенти отримують такі оцінки

_________________________________________________________________

__________________________________________________________________

_________________________________________________________________

самопідготовку та творчу роботу вдома

__________________________________________________________________

_________________________________________________________________ Залишилося трішечки докласти зусиль, повторивши теоретичний матеріал і результат буде найвищий,-

__________________________________________________________________

_________________________________________________________________

 

Таким студентам, як

_________________________________________________________________

 

я бажаю не зупинятися, вчитися перемагати себе і обставини.

 

 Пробудіть свої амбіції. Покажіть власний результат  __________________________________________________________________

 

 

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання

 

Завдання для студентів всієї групи.

 

1. Прочитати: підручник Р. О. Сабадишин, С. Є. Бухальська «Медична біологія».
2. Опрацювати відповідний параграф підручника: М.Є. Кучеренко, Ю.Г. Первес, П.Г. Балан, В.М. Войціцький, Загальна біологія, 10 клас.

     3. Продовжити роботу зі словником, дописати визначення новим термінам.

 

     4.Повторити назви органел клітини.

 

 

Мал. Мікроскоп, сконструйований А. ван Левенгуком

 

 

Мал. Світловий мікроскоп

 

Мал. Електронний мікроскоп