Урок "Молекулярний склад і структура мембран. Роль мембран у клітині та міжклітинні взаємодії. Проникність мембран."

Тема: Молекулярний склад і структура мембран. Роль мембран у клітині та міжклітинні взаємодії. Проникність мембран.

Мета уроку:

• навчальна: формувати знання про структуру клітини , будову плазматичної мембрани, її властивості та функції, особливості взаємодії клітин між собою;
• розвивальна: розвивати образне та логічне мислення, удосконалювати навички самостійного навчання;
• виховувати доброзичливого, ввічливого, комунікабельного, тактовного учня; формувати любов до біології як науки.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Базові поняття уроку: плазматична мембрана, клітина, напівпрониклість, міжклітинні контакти.

Обладнання та матеріали: таблиці «Будова рослинної клітини», «Будова тваринної клітини», робочі картки, мультимелійне обладнання, підручник.

Хід роботи

Організаційний момент

Мотивація начальної діяльності та актуалізація опоних знань ліцеїстів.

• Пропоную звернути увагу на зображення на екрані. Що на вашу думку обєднує ці малюнки (слайд 1)

• Як ви думаєте, про що буде йти мова на уроці? (про клітину)
• З яких копонентів складається клітина? (поверхневий аппарат, цитоплазма та органели)
• Що є кордоном в клітині? (поверхневий апарат)
• З яким складових складається поверхневий апарат клітини?
• Що б ви хотіли дізнатися про плазматичну мембрану ? (формулювання теми, мети, завдань уроку)

Записати тему в робочу картку, мету уроку

Вивчення нового матеріалу

Будова  плазматичної мембрани

Мембрана від лат. «membrana» - шкірочка, оболонка.

Плазматична мембрана , або плазмолема– система спеціалізованих структур, яка оточує кожну клітину, визначає її розміри і забезпечує збереження істотних відмінностей між вмістом клітини й зовнішнім середовищем або відокремлює органели. (Слайд 2)

 

 

• З яких речовин ,на ваш погляд , повинна складатися плазматична мембрана і яких властивостей вона повинна їм надавати? (висунення гіпотез ліцеїстів)

Відкрийте будь ласка на ваших планшетах документ «Будова плазматичної мембрани» , прочитайте інформацію про структуру мембрани та зясуйте наскільки ваші припущення були вірними. Заповніть в робочих картках табличку «Будова плазматичної мембрани»

В 1972 р. Сингер і Ніколсон запропонувавли рідинно – мозаїчну модель плазматичної мембрани, згідно якої білкові молекули, що плавають в рідкому бішарі ліпідів  утворюють в ньому своєрідну мозаїку.

Обговорення будови плазматичної мембрани. Аналіз функції кожного

компоненту (Слайд 3)

 

 

Добираючи образні поняття до вельми цікавої картини, вчені порівнюють плазматичну мембрану з «ліпідним морем», вічно збуруненим, як і сааме життя. Плавають у ньому білкові молекули, намотані химерним клубком. Співвідношення між ліпіди та білками може значно відрізнятися в різних мембранах. У мембрані шванівської клітини,що формує ізоляцію відростків нервових клітин, співвідношення 1:3 на користь ліпідів. Натомість у внутрішній мембрані мітохондрії - 3:1 на користь білків.  «Ліпідне море» виростило на собі – полімерні молекули цукрів, схожі на розлогі дерева, клітина від них аж кошлата.

Поясніть буль ласка наступні факти:

• Ось дві молекули глюкози: одна потрапила з природного продукту, а друга – з штучно синтезованого. Перша легко пройшла через мембрану, а руга застрягла.
• Чому при вживанні пігулки вона впливає не на всі клітини організму, а лише на деякі?
• Чому одні організми накопичують певні елементи у більших концентраціях в порівнянні з іншими організмами.  Наприклад, у водості фукус Титану накопичується в 10 тис. Разів більше, ніж у морській воді, австралійський шовковистий дуб концентрує алюміній, один із видів американського дуба – купрум, сосна накопичує берилій, - береза – стронцій, медузи – цинк та алюміній тощо.
• Завдяки якій властивості плазматичної мембрани в клітину проникають лише певні речовини? (вибіркова прониклість)

Крапля рідкого мила, як крапля жиру, не змішується з водою, а розтікається по її поверхні тоненькою плівочкою. Подвйні шари мембрани пластичні та текучі, як оболонка мильної бульбашки, але разом з тим не безформені. Якщо мильну бульбашку розрізати мікроножем, то утвориться не дві половинки, а дві цілих бульбашки, тільки поменьше. Зіткнувшись в повітрідві миліні бульбашкизілються в одну більшу. Якщо бульбашку протикнути голкою, то отвір зразу зникне. Таким чином, властивості мембрани :

• Напівпрониклість
• Текучість
• Самозамкненість
• Рухливість
• Рідкокристалічність (такі системи, у яких компоненти постійно переміщуються, але при цьому їхня впорядкована структура не порушується, називають рідкими кристалами. Усі біологічні мембрани  рідкими кристалами)

 

Як ви гадаєте, мембрана розташована тільки на поверхні клітини чи може зустрічатися всередині клітини? (Зовнішні мембрани, ядерна мебрана, мембрани органел, внутрішні мембрани)

Компартменти клітини (від англ. compartment — комірка, кімната, обмежений простір) — простір всередині клітини, оточений мембраною та пов'язаний з виконанням певної функції. (Слайд 4)

 

 

Функції біологічних мембран

Знаючи особливості будови та властивості мембрани сформулюйте функції мембрани та запишіть їх у робочу картку.

• Захист
• Бар’єрна
• Створення компартментів
• Транспорт речовин
• Сприйняття інформації
• Забезпечення імунітету
• Ферментативна активність
• Перетворення різних форм енергії(механічної: рух джгутиків, війок; електричної: формування нервового імпульсу; хімічної: синтез багатих на енергію сполук)
• Забезпечення міжклітинних контактів

 

Міжклітинні контакти

Міжклітинні контанкти – це звязки, що встановлюються між плазмолемами сусідніх клітин. Фони можуть бути різними за формою, структурою та за забезпеченням контактів між клітинами. МК поділяються на :

• Звязуючі,
• Ізолюючі,
• Комунікаційні .

До зв’язуючих контактів належать прості контакти, контакти за типом замка, десмосоми.

Просте міжклітинне зєднання – це контакт плазмолем  клітин на відстані 10-20 нм, при якому взаємодіють шари глікокаліксу обох клітин. (Слайд 5)

 

 

При контакті за типом замка клітини можуть утворюювати взаємні вростанняю, коли вирости плазмолемм і цитоплазми однієї клітини у відповідні заглибини сусідньої клітини. (Слайд 6)

 

 

Десомосома — тип міжклітинних контактів, що характеризується наявністю біля плазматичної мембрани білкової пластинки прикріплення. Функціональне значння десмосом полягає в механічному звязку між клітинами епітеліальної тканини, що надає їй жорсткості і одночасно еластичності. (Слайд 7)

 

 

Щільні замикальні, або ізолюючі контакти, відзначаються максимальним зближенням та злиттям між собою плазмолем, а невеличкий проміжок (2-3 нм) між клітинами ущільнюється за рахунок фібрил та йонів кальцію. Злиття мембран відбувається не по всій площині щільного контакту а являє собою ряд точкових зближень мембран. Ця ділянка контакту повністю непроникна для макромолекул та йонів. Щільні замикальні контакти зустрічаються в епітеліальній вистілці травного каналу і епітелії залоз. Вони забезпечують повне відмежування міжклітинного простору від зовнішнього серендовища . (Слайд 8)

 

 

Комунікаційні міжклітинні контакти здійснюють функціональні зв’язки між клітинами. Сюди відносяться щілинні контакти, або нексуси, синапси, плазмодесми.

Щілинний контакт – нексус (від. nexus – зв'язок, зчеплення) відзначається безпосереднім хімічним зв’язком між цитоплазмами клітин. Плазмолеми сусідніх клітин зближені до відстані 2 – 3 нм і пронизані конексонами , кожна з яких складається з 6 субодиниць із циліндричним каналом по центру. Нексуси зустрічаються переважно в серцевій  м’язовій тканині і забезпечують тісний метаболічний зв’язок між   цитоплазмами контактуючих клітин. (Слайд 9)

 

 

Синапси – це спеціалізовані контакти між нейронами або між нейронами та м’язами.  (Слайд 10)

 

 

 

Плазмоде́сма — цитоплазматичний канал, вистелений плазматичною мембраною, що пронизує клітинні стінки сусідніх рослинних клітин, сполучаючи їх між собою. (Слайд 10)

 

 

 

 

 

Узагальнення уроку

Запропонувати учням зробити висновки уроку та записати їх в робочу картку.

Домашнє  завдання : Прочитати параграф 18, ст 108-113 питання 1-5 після параграфа. Замалювати схему "Транспорт речовин через мембрану

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 1

(робоча картка)

 

Дата : _____________

Тема уроку: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Клітина складається з:

• _____________________________________________
• _____________________________________________
• _____________________________________________

Поверхневий апарат клітини представлений:

• _____________________________________________
• _____________________________________________
• _____________________________________________

Будова плазматичної мембрани

 

№ з/п	Компонент мембрани	Місцезнаходження	Функції
1
2
3

 

 

 

Зробіть позначки компонентів мембрани на малюнку

 

 

Властивості мембрани:

• ______________________________________
• ______________________________________
• ______________________________________
• ______________________________________
• ______________________________________

Функції біологічних мембран:

• _____________________________________________________________
• _____________________________________________________________
• _____________________________________________________________
• _____________________________________________________________
• _____________________________________________________________
• _____________________________________________________________
• _____________________________________________________________
• _____________________________________________________________
• _____________________________________________________________

 

 

Міжклітинні контакти

1. _________________________________
2. _________________________________
3. _________________________________

 

________________________________________________________________

 

 

_______________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

________________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

Висновки  уроку___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________