УРОК 13.Різноманіття прокаріотів і принципи їхньої класифікації.

ТЕМА 1. БIOРІЗНОМАНІТТЯ

УРОК 13.Різноманіття  прокаріотів і принципи  їхньої  класифікації.

Мета уроку:розглянути різноманіття  прокаріотів  та вивчити  принципи  їхньої   класифікації;навчити порівнювати археї та бактерії, аналізувати їхні схожі риси та відмінності;виховувати сумлінне ставлення до гігієни як засобу запобігання бактеріальним захворюванням.

Обладнання і матеріали: таблиці або електронні зображення «Будова прокаріотичної клітини», «Різноманіття бактерій», «Ціанобактерії».

Базові поняття і терміни:. археї, плазміди, ціанобактерії, актиноміцети, мікоплазми.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Ключові компетентності: спілкування державною мовою, наукове розуміння природи, здатність застосовувати його в практичній діяльності, здатність до пошуку та засвоєння нових знань, здатність і бажання дотримуватися здорового способу життя.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ І МОТИВАЦІЯ ДІЯЛЬНОСТІ УЧНІВ 1.Закріплення попереднього матеріалу

Вправа «Асоціювання».

- Визначте одним або декількома словами особисте асоціативне сприйняття поняття «віруси».

2.Заповнення таблиці з метою повторення основних термінів.

ІІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1.Прокаріоти — доядерні організми, які включають два домени: Археї та Бактерії. До домену Бактерії належать власне бактерії, ціанобактерії, актиноміцети та мікоплазми (мал. 1). На сьогодні описано понад 3000 видів прокаріотів, але їхня реальна кількість у природі значно більша. Бактерій вивчає наука бактеріологія.

Мал.1. Різноманіття прокаріотів: 1 — археї; 2 — бактерії (кишкова паличка); 3 — актиноміцети; 4 — ціанобактерії; 5 — мікоплазми

1990 року Карл Воуз запропонував систему біологічної класифікації під назвою «Система трьох доменів», згідно з якою всі організми поділив на домени Археї, Бактерії та Еукаріоти.

2.Археї. Їх  вважають найдавнішими організмами на Землі.Клітини археїв мають мікроскопічні розміри,  а клітинна оболонка, на відміну від бактерій, не містить муреїну. Замість нього є полісахарид псевдомуреїн. Форма клітин різних видів археїв різноманітна: сферична, паличкоподібна спіральна, трикутна, прямокутна. Клітини багатьох видів мають джгутики. Геном археїв — дволанцюгова кільцева молекула ДНК. У клітинах археїв є кільцеві плазміди, рибосоми за розмірами нагадують рибосоми прокаріотів, а за формою — еукаріотів. Археї не здатні синтезувати гідролітичні ферменти, які забезпечують розщеплення складних органічних сполук, тому можуть засвоювати лише прості речовини.

3.Бактерії.До  них  належать різноманітні за особливостями будови клітин і процесів життєдіяльності види. Розміри бактеріальних клітин у середньому становлять близько 0,5—5 мкм. Форма клітин також різноманітна: куляста (коки), паличкоподібна (бацили), комоподібна (вібріони), у вигляді спірально закрученої палички (спірили), довгої та тонкої спірально закрученої клітини (спірохети) тощо. Коки, що зібрані попарно, називають диплококами, по чотири — тетракоками, у вигляді грон — стафілококами, ниток — стрептококами тощо .Це приклади колоніальних форм. Є й багатоклітинні види (серед ціанобактерій та актиноміцетів).

Міксобактерії живуть переважно в ґрунті. Здатні активно рухатися за допомогою ковзання. Вони - своєрідні хижаки, які, тримаючись разом великими групами, «полюють» на інших бактерій. Клітина бактерій оточена плазматичною мембраною та клітинною оболонкою. До її складу входить високомолекулярний полісахарид муреїн (надає жорсткості).

Клітинна оболонка бактерій має антигенні властивості, тобто компоненти імунної системи організму хазяїна розпізнають їх як чужорідні. Завдяки цьому певні лейкоцити «впізнають» хвороботворні бактерії та виробляють до них антитіла. Ліпополісахариди клітинної оболонки дають змогу клітинам бактерій прилипати до різних субстратів (клітин еукаріотів, емалі зубів тощо), а також злипатися між собою.

Над клітинною оболонкою багатьох бактерій інколи розміщена захисна капсула — аморфний шар з полісахаридів. Вона не дуже міцно зв’язана з клітиною і легко руйнується під дією певних сполук.

Як і в археїв, клітини бактерій не мають сформованого ядра, а їхній спадковий матеріал переважно представлено молекулою ДНК, замкненою в кільце. У цитоплазмі багатьох бактерій є ще невеликі кільцеві молекули ДНК — плазміди ( позахромосомні фактори спадковості).

Ціанобактеріям притаманна найскладніша будова серед усіх прокаріотів . Їхні предки були одними з перших мешканців нашої планети (виникли 3,5—3,8 млрд років тому). Саме ціанобактерії вважають імовірними попередниками хлоропластів водоростей. Серед ціанобактерій є одноклітинні, колоніальні й багатоклітинні .

Клітини ціанобактерій не мають джгутиків і оточені оболонкою, внутрішній шар якої складається з муреїну.У зовнішньому шарі цитоплазми є тилакоїди, з якими пов’язані фотосинтезуючі пігменти — хлорофіли. Більшість видів ціанобактерій є прісноводними, хоча вони також трапляються в морях, у вологому ґрунті або навіть на тимчасово зволожених скелях. Деякі вступають у симбіотичні відносини з лишайниками, рослинами, одноклітинними тваринами та губками і забезпечують свого симбіонта продуктами фотосинтезу.

До актиноміцетів належать прокаріоти діаметром 0,4—1,5 мкм, які за зовнішнім виглядом подібні до міцелію багатоклітинних грибів, поділеного на окремі клітини. Більшість актиноміцетів - аеробні організми. Поширені у ґрунті. Розмножуються переважно фрагментами «міцелію». Можуть бути симбіонтами безхребетних тварин і вищих рослин.

У мікоплазм  — одноклітинних прокаріотів — клітина оточена лише плазматичною мембраною.Мають різні розміри та форму: кулясту, еліпсоподібну, паличкоподібну, розгалужену тощо. Ці паразитичні прокаріоти здатні спричиняти різноманітні захворювання дихальної, статевої, імунної, нервової, ендокринної та опорно-рухової систем людини і тварин. Вільноживучі види (сапротрофи та симбіотрофи) поширені у ґрунті, гарячих джерелах.

IV. УЗАГАЛЬНЕННЯ, СИСТЕМАТИЗАЦІЯ Й КОНТРОЛЬ ЗНАНЬ І ВМІНЬ УЧНІВ

1. За якими критеріями відрізняються домени Археї, Бактерії та Еукаріоти?

2. Чим бактерії відрізняються від археїв? 3. Які особливості притаманні ціанобактеріям?

 4. Схарактеризуйте особливості організації актиноміцетів і мікоплазм.

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯОпрацювати відповідний параграф підручника.