УРОК Адаптації на клітинному рівні організації

Урок №

Тема: Адаптації організмів на клітинному рівні організації

Мета:

•                   Продовжувати вивчення поняття «адаптація», визначити особливості адаптацій на клітинному рівні, виявити взаємозв’язок молекулярних та клітинних адаптацій;
•                   сприяти розвитку логічного мислення, вміння аналізувати та порівнювати біологічні об’єкти.
•                   виховувати бережливе ставлення учнів до природи, культуру спілкування.

Обладнання: картки-завдання, доступ до мережі Іінтернет

Тип уроку: комбінований

Терміни: клітина, розмноження, поділ, апоптоз, гіпертрофія, атрофія, гіперплазія, неоплазія, ферменти, цисти, спори.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Привітання з учнями. Налаштування учнів на роботу.

ІІ. Перевірка домашнього завдання

Учні працюють з хмарою тегів. Завдання: дати визначення термінам.

Оберіть правильні твердження. Якщо всі відповіді правильні, то учні розшифрують слово пов’язане з темою уроку.

К. Поява і реалізація мутацій – це приклад адаптації на молекулярному рівні. +

А. R-стратеги – це слони, кити, ведмеді.

Б. Адаптації не можуть відбуватися на молекулярному рівні.

Л. Зміни спадкової інформації вірусів – приклад молекулярних адаптацій +

І. Етологічні адаптації пов’язані зі зміною поведінки організмів. +

Т. Адаптації допомагають переживати значні зміни навколишнього середовища.+

Е. Людина та інфузорія-туфелька мають різні ступені адаптованості до середовища мешкання.

И. Ступінь адаптованості організмів до середовища мешкання не залежить від рівня їхньої організації +

С. Зимова сплячка кажанів – це приклад резистентної стратегії.

Н. Адаптації, притаманні переважній більшості особин виду, формуються в процесі філогенезу. +

А. Спори та цисти деяких одноклітинних організмів – це приклад толерантної стратегії адаптацій. +

М. Будь-яка адаптація носить абсолютний характер.

Відповідь: КЛІТИНА

ІІІ. Оголошення теми та завдань уроку

• визначити основні шляхи адаптацій на клітинному рівні організації.

ІV. Актуалізація опорних знань.

Фронтальна бесіда

•    Які рівні організації живої матерії вам відомі?
•    Які об’єкти знаходяться на клітинному рівні? (згадати одноклітинні організми)
•    Що таке клітина з точки зору структури організму?
•    Які властивості життя реалізуються на рівні клітини?
•    З яких компонентів складається клітини?
•    Згадайте основні клітинні органели?
•    Яка клітина складніше побудована одноклітинного організму чи багатоклітинного організму? Чому?

V. Мотивація навчальної діяльності.

Мозковий штурм

• Чому клітина має маленькі розміри?

Пояснення Це є адаптацією на клітинному рівні. Необхідні речовини потрапляють до клітини ззовні. Чим більша клітина, тим довше молекули будуть потрапляти до місця свого призначення. При цьому потрапляння речовин до клітини та видалення продуктів метаболізму пропорційні площі клітини, а їх споживання – її об’єму. У великій клітині відношення площі поверхні до об’єму є незначним. Поживних речовин їй не вистачає, а метаболіти будуть накопичуватися.

Зацікавлюй.

Доповідь учня або розповідь вчителя

У 2011 р у результаті відеопошуків в області Маріанської впадини було задокументовано існування найбільш глибоководних ксенофіофоров – гигантських амеб.

Ці істоти, як і інші амеби, є одноклітинними, проте їх розміри сягають 10 см. Вони є організмами-господарями для багатьох паразитів. На сьогодні, як вважають вчені, - це найбільші у природі одноклітинні. Ксенофіофори містять великі концентрації свинцю, урану та ртуті – важких металів, дуже отруйних для звичайних живих клітин. Чим пояснюється такий незвичайний хімічний склад?

VІ. Вивчення нового матеріалу.

Розповідь вчителя з елементами бесіди. Складання схеми.

Основні напрямки клітини адаптацій

1. Відновлення втрачених або пошкоджених частин клітини

А) Ріст, розмноження, загибель клітини

Згадайте, дроблення, бінарний поділ, множинний поділ (малярійний плазмодій), мітоз, мейоз.

Поясніть, чому клітина переходить до поділу при зниження оптимального співвідношення S\V=0,55

Атрофія – істотне зменшення об’єму клітини, може призводити до зміни об’єму і функціонування органу, утвореного цими клітинами (атрофія склетних м’язів). Адаптивність цієї реакції полягає в тому, що організм витрачає менше ресурсів на підтримання життєдіяльності органу, який не використовується. Подібний ефект притаманний і серцевому м'язу. Атрофія може бути фізіологічною, наприклад, важливий імунний орган нашого організму тимус набуває максимальної маси на першому році життя, а надалі поступово знижує її.

Гіпертрофія - процес, який характеризується збільшенням об'єму клітини. Інколи це може свідчити про порушення функціонування органу

Гіпертрофія є головним шляхом збільшення об'єму органів, клітини яких нездатні до поділу (Печінка).

Гіперплазія є способом збільшення маси органів унаслідок поділу клітин, при цьому їхній об'єм, на відміну від гіпертрофії, залишається на стабільному рівні ( відновлення втрачених клітин, збільшення об'єму молочних залоз у ссавців у період вагітності).  Норма - контрольованість цього процесу регуляторними чинниками, наприклад факторами росту. Стан, коли новоутворені клітини не реагують на них і починають неконтрольовано ділитися, називають неоплазією. Одним з його виявів є формування злоякісних пухлин при онкологічних захворюваннях.

Апоптоз – запрограмована загибель клітини (пуголовки, листопад, Т-лімфоцити на чужорідні клітини, знищення старих клітин)

Метаплазія – перетворення  диференційованих клітин на клітини іншого типу у відповідь на стресові чинники (заміна нормального війчастого епітелію дихальних шляхів на багатошаровий зроговілий у курців як відповідь на тривалу дію тютюнового диму)

Б) Відновлення органел і плазматичної мембрани.

  Плазматична мембрана і мембранні органели пошкоджуються під час окиснення надлишком кисню або іонами Са в процесі екзо- або ендоцитозу.

Процес відновлення пошкоджених частин відбувається за допомогою ендосом, які відокремлюються від апарату Гольджі.

В) Регулювання кількості мітохондрій і хлоропластів шляхом їх подвоєння.

Згадайте будову мітохондрій та хлоропластів, чому їх називають напівавтономними органелами?

2. Захист клітини від несприятливих умов існування

А) Підвищення активності ферментів антиоксидантної дії: супероксиддисмутази (СОД), каталази, пероксидази.

Згадайте, чому для знезараження ран доцільно використовувати пероксид гідрогену?

Б) Захист ДНК від пошкоджень (репарація)

В) Клітини імунної системи, які конролюють стан інших клітин і знищують

Г) Регуляція експресії генів.

Д) Цисти і спори у одноклітинних організмів.

3. Зниження функціональної активності клітин

А) Зменшення ефекторної імпульсації від нервових центрів

Б) Зменшення кількості або чутливості рецепторів на поверхні клітини

В) Внутришньоклітинне пригнічення метаболічних реакцій

Г) Репресія активності окремих генів.

Подумайте, цисти і спори одноклітинних – це захист клітин від несприятливих умов існування чи зменшення функціональної активності клітин?

4. Специфікація клітин відповідно умовам існування

Розгляньте малюнок, чому клітини мають різний вигляд? Чи однаковий їх склад, структура? Згадайте взаємозв’зок будови і функції.

5. Формування специфічних клітинних структур

Опрацювати вдома самостійно статтю

https://zbruc.eu/node/85863

Magnetospirillum – мікроб 2019 року (магнітосоми)

VІІ. Узагальнення та систематизація знань

Обговорення

• Які основні напрями формування адаптацій на клітинному рівні організації?
• Наведіть приклади адаптацій, пов’язаних зі змінами будови клітин
• Як може змінюватись будова клітин одноклітинних еукаріотів під час переходу від аеробного до анаеробного способу життя?
• Які адаптації одноклітинних організмів дають змогу переживати періоди несприятливих умов?
• Чому скоротливі вакуолі притаманні насамперед одноклітинним мешканцям прісних водойм?
• Які адаптації пов’язані з функціональними змінами клітин?

Поміркуйте. Що спільного та відмінного у формуванні адаптацій одноклітинних і багатоклітинних організмів?

Визначте, які процеси відбуваються на клітинному рівні, а які на молеклярному:

Проаналізуйте твердження: «Адаптації на молекулярному рівні взаємопов'язані з функціонуванням клітини». Підтвердьте або спростуйте його.

VІІІ.Домашнє завдання: опрацювати параграф 6, статтю https://zbruc.eu/node/85863