Прокаріотичні організми: бактерії

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКУ НА ТЕМУ:

«ПРОКАРІОТИЧНІ ОРГАНІЗМИ: БАКТЕРІЇ. ОСОБЛИВОСТІ

ЇХНЬОЇ ОРГАНІЗАЦІЇ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ»

 Мета:

   освітня: розглянути особливості організації та функціонування  бактерій;

розвиваюча: розвивати вміння логічно мислити, використовувати раніше вивчену інформацію, аналізувати та співставляти;

виховна: виховувати розуміння єдності всіх живих організмів на планеті Земля, виховати сумлінне ставлення до гігієни як засобу запобігання бактеріальним захворюванням.

Методична мета: формування ключових компетентностей здобувачів освіти на уроках біології, шляхом використання сучасних технологій навчання.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Форми й методи роботи: розповідь, бесіда, вправа «Впізнай форму     життя»,гра мозака «Будова бактеріальної клітини», метод проєктів»Яке відношення до цього мають бактерії», гра «Так чи Ні», відео, презентація.

 Обладнання і матеріали: презентація, підручник, опорний конспект,відео.

Базові поняття і терміни: прокаріоти, бактерії, горизонтальне перенесення генів, трасформація, трансдукція, кон' югація.

Наскрізні змістовні лінії:

Громадянська відповідальність.

Навчатися працювати в команді, відповідально ставитись до завдань, визначених колективом, та ретельно виконувати свою частину роботи. У позаурочний час дбати про чистоту навколишнього середовища свого регіону, брати участь у реалізації соціально значущих навчальних проектів.

Здоров’я і безпека.

Усвідомлення залежності здоров’я від чистоти води, повітря, складу харчових продуктів; дотримання здорового способу життя.

Екологічна безпека і сталий розвиток.

Значення позитивного і негативного впливу бактерій на здоров’я людей та довкілля.

Підприємливість і фінансова грамотність.

Усвідомлення здобувачами освіти використання бактерій у біотехнології, виробництво енергії (біопаливо) у сільському господарстві при виробництві пестицидів, у фармацептичній промисловості для виготовлення ліків.

Ключові компетентності: предметна компетентність, ключова компетентність: інформаційно-цифрова, спілкування державною мовою, екологічна грамотність і здорове життя, обізнаність та самовираження у сфері культури, математична компетентність, наукове розуміння природи й сучасних технологій, здатність застосовувати його в практичній діяльності, уміння застосовувати науковий метод, спостерігати, аналізувати, формулювати гіпотези, збирати дані, проводити експерименти, аналізувати результати.

ХІД УРОКУ

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП.

Вітання з учнями, перевірка готовності до заняття, створення робочого настрою.

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ.

Вправа на концентрацію уваги «Впізнай форму життя!»

•       Існують організми, у яких усі функції живого виконує одна клітина.

•       У них немає оформленного ядра й багатьох інших органел.

•       Ці організми мають малі розміри (тому вони дістали назву мікроорганізми) та збереження генетичного матеріалу у формі кільцевої молекули ДНК (нуклеотиду).

•       Їх вивчає наука мікробіологія.

•       До них належать бактерії та ціанобактерії, які раніше називали синьо-зеленими водоростями. Що це за організми?

Висновок: ПРОКАРІОТИ.

ІІІ. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ УЧНІВ.

Викладач. Наш урок присвячений дивним створінням. Саме з них починається сторінка біоеволюції на Землі. До того ж майже 2 млрд років вони панували на землі. І зараз вони досить непогано живуть у сучасних умовах. На їхній основі створена одна найбільш небезпечна зброя, що заборонена ООН. Вони скрізь, ми їх не бачимо неозброєним оком. Хто ж це? ( Бактерії. )

ІV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ.

1. Особливості організації бактерій:

 БАКТЕРІЇ (Bacteria) — прокаріотичні одноклітинні мікроорганізми. У процесі еволюції бактерії адаптувались до життя у ґрунті, воді, повітрі, на поверхні й всередині живих організмів.

 Бактерії є найчисленнішими й найпоширенішими організмами нашої планети. У них проста будова клітини, високі темпи розмноження, велика різноманітність типів й способів живлення, висока мінливість завдяки мобільним генетичним елементам та горизонтальному перенесенню генів, наявність механізмів захисту від вірусів, вони мають здатність впадати в анабіоз й утворювати спори для витримування несприятливих умов.

 У сучасній системі органічного світу ці організми об’єднано в домен Бактерії.

Особливості будови та життєдіяльності бактерій

1. Клітинна оболонка бактеріальних клітин містить пептидоглікан (муреїн), що утворює жорстку решітку для захисту й опори, бере активну участь в обміні речовин, рості, розмноженні. Основою клітинних мембран бактерій є два шари фосфоліпідів і різноманітні за функціями білкові молекули. Дуже важливими для бактерій є такі функції мембран, як транспортування речовин, перетворення енергії, синтез речовин, що відбуваються за участі внутрішньоклітинних впинань (фотомембран, мезосом).
2. Під клітинною стінкою знаходиться плазмолема ,над - капсула, тобто бактерії мають тришаровий поверхневий апарат.
3. Всередині знаходится рідка субстанція – цитоплазма, у якій знаходяться : рибосоми- відповідають за біосинтез білка,

нуклеоїд- несе спадкову інформацію, плазміди- молекула ДНК, що надає бактерії стійкості до певних видів антибіотиків, зверху ви бачите фімбрії- утворення,які дозволяють бактерії кріпитися до певної повехні, джгутик – за допомогою якого рухаються.

4. Гени бактеріальної клітини складаються із безперервної кодувальної послідовності нуклеотидів. Поділу на інтрони й екзони немає. Характерною ознакою бактерій є наявність у клітині, поряд з нуклеоїдом, невеликих автономних плазмід.

Дидактична гра мозаїка:

       Скласти  бактеріальну клітину

5. Форми бактеріальних клітин

1.   Кулясті (монококи, диплококи, стрептококи)
2.   Паличкоподібні ( бацили, стрептобацили).
3.   Звивисті ( вібріони, спірили, спірохети)

 6. Для бактерій характерна надзвичайна різноманітність типів живлення: фотоавтотрофний (ціанобактерії), хемоавтотрофний (залізобактерії, сіркобактерії), фотогетеротрофний (пурпурні бактерії), хемогетеротрофний (сапротрофні бактерії).

 7. За типом дихання бактерії бувають:

- аеробні

-анаеробні

2. Способи розмноження та обмін спадковою інформацією бактерій

 Найчастіше у бактерій спостерігається швидкий бінарний поділ, що за сприятливих умов відбувається в межах від 15 до 30 хв. Різновидом бінарного поділу є брунькування. На одному з полюсів материнської клітини утворюється брунька, яка збільшується, а потім відокремлюється. У деяких бактерій виявлено множинний поділ. Йому передують реплікація хромосоми і збільшення клітини, в якій далі відбувається кілька послідовних бінарних поділів з утворенням багатьох дрібних клітин.

 Статевого розмноження у бактерій немає, оскільки не утворюються гамети. Але найголовніша подія статевого відтворення, а саме обмін генетичним матеріалом, у них є. Суттєву роль у цьому процесі відіграє горизонтальне перенесення генів між організмами різних видів.

 Горизонтальне перенесення генів — процес, під час якого організм передає генетичний матеріал іншому організму, який не є його нащадком. Серед архей та бактерій горизонтальне перенесення генів є досить звичайним навіть між віддаленими видами. Завдяки цьому явищу в доядерних організмів забезпечуються комбінативна мінливість і здатність пристосовуватися до умов довкілля.

Механізми горизонтального перенесення генів:

 1. Трансформація (від лат. nformationn — перетворення) — передача генетичного матеріалу між клітинами за участі ізольованої ДНК. При трансформації не потрібен безпосередній контакт між клітиною-донором і клітиною-реципієнтом.

 2. Трансдукція (від лат. nformation — переміщення) — передача генетичного матеріалу від однієї клітини іншій за допомогою вірусів. Явище трансдукції відкрите американськими вченими Д. Ледербергом і Н. Циндером ще у 1952 р.

 3. Кон’югація (від лат. nformation — поєднання) — передача генетичного матеріалу від клітини-донора у клітині-реципієнтові при безпосередньому контакті клітин. Необхідною умовою кон’югації є наявність у клітині плазміди.

Іл. 20. Механізми горизонтального перенесення генів: 1 — трансформація, 2 — трансдукція; 3 — кон’югація

 Перегляд відео розмноження бактерій

3.Взаємодія бактерій між собою та з іншими організмами

 Часто бактерії «співпрацюють», формуючи біоплівки та змінюючи швидкість росту завдяки «відчуттю кворуму». Ці взаємини можуть бути істотними для зростання всієї групи організмів. Біоплівки (біофільми) — спільний слизовий шар із зануреними в нього колоніями бактерій.

 Функції біоплівок: 1. захищають їх від несприятливих умов середовища; 2. забезпечують умови для обміну між окремими клітинами поживними речовинами, ДНК, ферментами, продуктами життєдіяльності; 3. утворюють спільне стабільне середовище існування бактерій, завдяки чому останні можуть виживати в дуже важких і малопридатних для інших організмів умовах.

 Перебуваючи в угрупованнях, бактерії спілкуються і координують свою поведінку завдяки секреції молекулярних сигналів. Це явище називається «відчуттям кворуму». Його вперше спостерігали у біолюмінецсентної бактерії (Vibrio fischeri), що живе як симбіонт у світлових органах-фотофорах одного з видів гавайських кальмарів.

 Взаємозв’язки між бактеріями й іншими організмами можуть бути симбіотичними та антибіотичними. Прикладами мутуалістичних взаємовідносин у бактерій є: а) відносини між водневими анаеробними бактеріями, які споживають органічні кислоти і виділяють Н₂, та метаногенними археями, які його споживають; б) співіснування бульбочкових бактерій і коренів бобових рослин (бактеріориза); в) співіснування з організмом людини молочнокислих бактерій. Прикладом коменсалізму можуть бути відносини організму людини з біфідобактеріями й кишковою паличкою. Прикладом паразитизму є співіснування хвороботворних бактерій (чумна паличка, холерний вібріон, золотистий стафілокок, туберкульозна паличка) з організмом людини чи тварин.

 Антибіоз — це взаємовідносини, за яких спостерігається пригнічення розвитку або повне відмирання одних видів під дією продуктів обміну, що їх утворює інший вид. Найчастіше ці продукти називають антибіотиками. Так, Луї Пастер ще в 1877 р. описав конкуренцію бактерій ґрунту і бактерій-збудників сибірської виразки. Є серед бактерій і справжні хижаки. До них належать бделовібріони, тератобактери, диктіобактери та ін.

V. Узагальнення та систематизація знань

Проєкт «Яке відношення до цього мають бактерії», (ГОТУЮТЬ ЗДОБУВАЧІ ОСВІТИ ,ЯК ВИПЕРЕДЖУВАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ)

Гра «Так чи Ні»

1.Бактерії – це тільки багатоклітинні організми.  ні

2.Клітини бактерій мають оболонку і цитоплазму. так

3.Бактерій можна побачити без мікроскопа. ні

4.Розмножуються бактерії поділом навпіл. так

5.Бактерії поширені всюди. Так

6.Бактерії належать до прокаріотів. так

7.Усі бактеріальні клітини мають ядро. ні

8.За несприятливих умов бактерії утворюють цисти. так

9.Бактерії розмножуються дуже повільно. ні

10.Бактерії спричиняють багато захворювань у людини. так

                             Перегляд відео РЕП- Пісня «БАКТЕРІЇ»

VІ. Підбиття підсумків уроку

VІІ. Домашнє завдання       

1. Параграф10.
2. Заповнити таблицю «Порівняльна характеристика архей та бактерій» на ст 41.