Основні групи організмів: віруси, бактерії, археї, еукаріоти

Тема: Основні групи організмів: віруси, бактерії, археї, еукаріоти

Мета: Розширити знання учнів про різноманітність живої природи, характерні ознаки представників різних царств; показати сучасну класифікацію живої природи, повторити основні таксони, що використовуються у різних царствах; розвивати вміння працювати колективно, абстрактне мислення; виховувати дбайливе ставлення до природи

Державні вимоги щодо рівня  загальноосвітньої підготовки учнів:

Учень/учениця:

називає:
- таксономічні одиниці;

- основні групи організмів;

характеризує:

• основні принципи біологічної систематики;

робить висновок:

-  про єдність органічного світу, що проявляється через його розмаїття.

Обладнання і матеріали: схеми, таблиці, зображення або натуральні об’єкти – представники різних царств живої природи.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

                              Хід уроку

І. Організаційний етап

Привітання вчителя і учнів. Перевірка готовності класу до уроку. Перевірка присутніх.

ІІ. Актуалізація опорних знань

 Термінологічний диктант

Вчитель читає визначення, учням потрібно вказати назву або продовжити речення.

Система наук про життя. (Біологія).

Наука про рослини. (Ботаніка).

Наука про тварини. (Зоологія).

Вивченням мікроорганізмів займається… (Мікробіологія).

Бактерії — об’єкт дослідження… (Бактеріології).

Гриби вивчає… (Мікологія).

Найпростіші. (Протистологія).

Комахи. (Ентомологія).

Риби. (Іхтіологія).

Класифікацію різних груп організмів здійснює… (Систематика).

Зовнішню будову організмів вивчає… (Морфологія).

Внутрішню будову організмів вивчає… (Анатомія).

Обмін речовин і енергії в живих істотах розглядає… (Фізіологія).

Мікроскопічну будову тканин вивчає… (Гістологія).

Закономірності спадковості та мінливості досліджує… (Генетика).

Наука, що вивчає закономірності поширення живих організмів на Землі, називається… (Біогеографією).

Наука про викопні організми. (Палеонтологія).

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Питання для бесіди:

1. Які організми відносять до прокаріотів?

2. Які характерні особливості мають клітини прокаріотів?

3. Як прокаріоти утворюють спори?

ІV. Вивчення нового матеріалу

Розповідь учителя з елементами бесіди.

1. Різноманітність одноклітинних організмів.

      Одноклітинний  організм – це цілісний організм, якому притаманні всі прояви життя (обмін речовин, енергії, рух, ріст, розмноження, подразливість, живлення, дихання та інші.     

Одноклітинні організми

одноклітинні   одноклітинні       одноклітинні,  прокаріоти                                          еукаріоти                                               що утворюють                                                                                                     колонії

2. Прокаріоти – доядерні організми.

      Прокаріоти (від грецького про – попереду, раніше і каріон – горіх, ядро) – доядерні організми, які на відміну від  еукаріот не мають типово сформованого ядра й ядерної мембрани. Більшість прокаріотів  - бактерії, раніше ці два терміни розглядалися як синоніми. Проте,  американський вчений Карл Воуз запропонував поділ прокаріотів на бактерій (еубактерій) і архей (архебактерій) через  істотні генетичні відмінності між цими групами. Згідно аналізу рРНК зараз вважається визнанною Система трьох Доменів (введена К. Воузом в 1998 році).

Будова вірусів

      Віруси — це паразитичні неклітинні системи, здатні розмножуватися в живих клітинах. Вивчення вірусів було розпочато в 1892 році  Д. Й. Івановським, який з’ясував, що збудник мозаїки тютюну не росте на поживних середовищах і проходить крізь бактеріальні фільтри. Характерними особливостями вірусів є наявність у них лише одного типу нуклеїнової кислоти (залежно від виду віруса це може бути ДНК, або РНК) і відсутність у них власних систем синтезу білків та перетворення енергії. Через це віруси не можуть розмножуватися самостійно і є внутрішньоклітинними паразитами. Наразі описано вже більше двох тисяч видів вірусів, які уражають представників усіх царств живої природи. Поза клітиною-хазяїном віруси існують у формі віріонів. Їх розмір дуже малий — від 20 до 400 нанометрів. Віріон — це нуклеїнова кислота, упакована в спеціальну білкову оболонку — капсид. Якщо віріони вірусу мають тільки білкову оболонку, то такий вірус відносять до простих вірусів. На відміну від них група складних вірусів має ще одну оболонку — суперкапсид, яка формується із фрагмента мембрани клітини-хазяїна. У цю мембрану вбудовуються білки та глікопротеїди самого вірусу. Кількість білків, з яких складається капсид, невелика. Їх характерною властивістю є здатність до самозбирання. Морфологічні форми капсидів також не дуже різноманітні. У більшості випадків вони мають форму палички, нитки, кульки або правильного багатогранника. Проте, трапляються віруси, які мають і більш складну форму.

        Мал. Структура вірусів

      Невеликий розмір і простота будови вірусів пов’язана з невеликою кількістю генів у їхньому геномі. Деякі віруси кодують лише один білок (віруси-сателіти, які можуть розмножуватисялише з допомогою інших вірусів), багато вірусів кодує 5–10 білків, а деякі, найбільші, віруси можуть кодувати до 200 білків. Рекордним є геном мімівіруса (паразит амеб), який містить понад 900 генів. Це навіть більше, ніж кількість генів у геномі деяких найменших клітинних організмів. Проте, як і всі інші віруси, мімівірус не має генів, які кодують рибосомальні білки. Він нездатний самостійно рости й розмножуватися поза клітиною-хазяїном та підтримувати гомеостаз. Його компоненти синтезуються окремо системами клітини-хазяїна й самозбираються в цілий вірус, що теж є характерною для вірусів ознакою.

Загальна характеристика бактерій

   Розповідь з елементами бесіди. На планеті існує незліченна кількість бактерій. їх можна знайти скрізь: у воді й повітрі, в льодовиках та гарячих джерелах, у стратосфері й ґрунті. Бактерії живуть навіть на висоті 20 кілометрів над Землею. Це особливий вид жовто-оранжевих бактерій, які перебувають там постійно. У повітрі, яке пронизане космічними променями, де температура нижче -50...-55 °С, вони почуваються добре й успішно розмножуються. Цікаво, що зі зниженням висоти їхня кількість різко зменшується. Більшість їх безбарвні. Лише деякі червоного, зеленого і пурпурного забарвлення, що пов'язано з наявністю у них пігментів.

   Мал. Кишкова бактерія між еритроцитами крові

   Які ознаки властиві живим організмам? Якщо бактерії ми відносимо до живих організмів, то чи потрібен їм кисень для дихання? Більшість бактерій може обходитись без кисню. Деякі з них пристосувалися до життя навіть у воді ядерних реакторів. Їхні спори не гинуть від опромінення.

Чим живляться бактерії?

   Виявлено і такі бактерії, які живляться мармуром, цеглою і асфальтом, руйнуючи тим самим автошляхи, пам’ятники, будівлі. Японськими вченими було виявлено групу бактерій, яким абсолютно не шкодить отрута. Від такої отрути гинуть гризуни, доза її у половину міліграма смертельна для людини. А ґрунтові бактерії живляться цією отрутою, і це не шкодить їхній життєдіяльності. Бактерії не можна побачити неозброєним оком, оскільки вони мікроскопічно малих розмірів: лише в чотирьох краплях води  близько трьох мільярдів бактерій. Розмножуються вони з фантастичною швидкістю. За 6 годин з однієї бактерії може утворитися півмільйона нащадків. Протягом доби маса нащадків однієї бактерії може досягти 1 млн. 800 тисяч кілограмів, а через тиждень вона може дорівнювати масі земної кулі.

Чому в природі немає стільки бактерій?

   Існують обмежуючі фактори (нестача їжі, вологості, отруйна дія продуктів виділення тощо) затримують розмноження бактерій або зовсім зупиняють його.

Загальна характеристика археїв

      Археї є одноклітинними орґанізмами, зовні схожими на бактерій, однак із доволі незвичною формою клітини, наприклад, деякі їх види мають вигляд куба, паралелепіпеда, а декотрі навіть амеби. Одначе, найбільш типовими є паличкоподібні та сферичні форми клітин. Археї є дрібними істотами, найменші із них досягають 50 мікрометрів у довжину, а найбільші – 150 мкм. Вчені вважають Археїв дуже древніми орґанізмами, однак, прямих доказів цього не існує. Низка непрямих фактів, як то особливості їх будови та метаболізму, наводять на думку, що Археї виникли приблизно у той же час, що і бактерії, можливо трохи пізніше. Перші достовірні знахідки залишків скам’янілих орґанізмів – бактерій, датуються часом 3,8 мільярди років до наших днів. Це здебільшого мінерали, що утворились в результаті життєдіяльності бактеріальних колоній, проте, самих скам’янілих бактерій у них не виявлено. Деякі вчені заявили, що знайшли сліди Археїв у дуже древніх мінералах. Їхні висновки ґрунтуються на тому, що клітинні мембрани Археїв складаються із дуже незвичних жирів, до складу яких входить орґанічний компонент естер (складний етер карбонових кислот і спиртів). Сліди таких ліпідів знайдені у мінералах віком 2,7 та 3,8 мільярди років! Але їх приналежність саме Археям дискусійна, адже могли існувати інші, тепер вимерлі, мікроорґанізми, що були побудовані із них.

Мал. Археї в гарячих вулканічних джерелах

V. Узагальнення і систематизація знань

Розв’яжіть кросворд.

Горизонталь:

2. Група організмів, у яких виражене ядро.

4. Організми, які самостійно здатні синтезувати органічні речовини з неорганічних.

5. Тонкі довгі нитки білкової природи — відходять від тільця в цитоплазмі.

6. Кулясті бактерії, утворені парою клітин.

10. Одноклітинні бактерії, що мають форму коми.

11. Бактерії, що живуть за рахунок живих організмів.

Вертикаль:

1. Група організмів відносно невелика за чисельністю (доядерні організми).

3. Одноклітинні бактерії, що мають форму циліндра.

7. Ці бактерії живляться органічними рештками відмерлих рослин і тварин.

8. Бактерія, яка має форму ланцюжка.

9. Одноклітинні бактерії кулястої форми.

Відповіді:

Горизонталь: 2  Еукаріоти; 4  Автотрофи; 5  Джгутики; 6  Диплококи; 10  Вібріони; 11  Паразити.

Вертикаль: 1  Прокаріоти; 3  Бацили; 7  Сапрофіти;

8  Стрептокок; 9  Коки.

VІ. Домашнє завдання.

   1.  Опрацювати матеріал підручника