Урок на тему "Прокаріоти. Роль бактерій в житті людини"

Про матеріал

Даний урок був розроблений за програмою 10класу 2017-2018 н.р., але розробка підходить для використання в 10 класі при вивчені біології за оновленими програмами 2018-2019 н.р. Використаний цікавий метод "SWOT -аналізу" (S – сильні сторони, W – слабкі сторони, O – можливості, T - загрози).

Перегляд файлу

Відділ освіти виконавчого комітету

Знам’янської міської ради Кіровоградської області

Міський методичний кабінет

Загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів №1 ім. Т.Г.Шевченка

27403, м. Знам'янка, вул. Олени Теліги, 69

Телефон (0-5233) 2-17-49 Е-mail: school1-zn@ukr.net

Урок

« Прокаріоти. Роль бактерій у природі та житті людини »

Пдготувала:

Вчитель хімії та біології

Шевченко О.Ю.

м.Знам‘янка

2017-2018 н.р.

Урок «Прокаріоти. Роль бактерій у природі та житті людини»

Мета:

Засвоєння нових знань та уявлень про прокаріоти.
Пояснити особливості будови, фізіології та життєвих циклів бактерій.
Сформувати знання учнів про важливу роль прокаріот у природі та житті людини.
Розвиток навичок колективної діяльності та відповідальності кожного учня у досягненні спільної мети
Розвиток здібностей учнів до творчого пошуку, розширення світогляду
Формування та виховання природничо-наукового та професійного світосприйняття
Формування та виховання навичок здорового способу життя

Тип уроку: вивчення нового матеріалу

Обладнання: таблиці «Еволюційне дерево», «Прокаріотична клітина», ноутбук, проектор,

Хід уроку.

Мільярди мікроорганізмів розсіяні в природі,

вони оточують нас усюди. Невидимі, вони постійно

супроводжують людину, втручаючись

в її життя то як вороги, то як друзі.

В. Л. Омелянський

І. Організаційна хвилинка.

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

ІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Історичний факт

Луї Пастер досліджував у своїй лабораторії культуру бактерії віспи. Несподівано до нього прибув незнайомець і представився секундантом одного вельможі, якому здалося, ніби вчений образив його. Вельможа вимагав задоволення. Пастер вислухав посланця і сказав: «Раз мене викликають, я маю право вибрати зброю. Ось дві колби: в однієї бактерії віспи, в іншій - чиста вода. Якщо людина, яка надіслала вас, погодиться випити одну з них на вибір, я вип'ю іншу». Дуель не відбулася.

Проблемне питання:

Мета уроку не тільки розібратися в їх будові та життєдіяльності, але й зрозуміти, чому вони не бояться головного ворога живого – часу, та вирішити, хто ж вони – чи вороги чи друзі? Що - користь чи шкоду приносять бактерії людству?

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Бактерії – найменші одноклітинні організми.

Важко знайти місце на Землі, де б не було бактерій. Вони зустрічаються в таких місцях:

- в атмосфері;

на дні океанів;
у вічній мерзлоті;
парному молоці;
в ядерних реакторах;
в кратерах вулканів;
в швидкоплинних річках;
в живих організмах, але найбільше їх в грунті.

У верхньому шарі грунту містяться мільйони бактерій на 1 г, тобто приблизно 2 тонни на гектар.

НАРАЗІ ВЧЕНИМИ ОПИСАНО БЛИЗЬКО 30 тис. ВИДІВ БАКТЕРІЙ. СЕРЕД НИХ ЛИШЕ МЕНШЕ 100 ВИДІВ Є ВИЗНАНИМИ ЗБУДНИКАМИ НЕБЕЗПЕЧНИХ ХВОРОБ ЛЮДИНИ.
НА ТІЛІ ЗДОРОВОЇ ЛЮДИНИ ЖИВЕ ВІД 300 ДО 1000 ВИДІВ БАКТЕРІЙ. ЗАГАЛЬНА МАСА ЯКИХ СКЛАДАЄ БЛИЗЬКО 1 КГ!
ЧИСЕЛЬНІСТЬ КЛІТИН БЛИЗЬКО 10 КВАДРИЛЬЙОНІВ. ЦЕ В 10 РАЗІВ ПЕРЕВИЩУЄ ЧИСЕЛЬНІСТЬ КЛІТИН У САМОЇ ЛЮДИНИ.

Більшість бактерій рухаються пасивно, за допомогою водних або повітряних течій.

Але деякі з них мають джгутики. Вони неначе вгвинчуються в середовище, рухаючи клітину вперед.

ПРОЦЕСИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ
- ВСІ БАКТЕРІЇ ЖИВЛЯТЬСЯ ( ПОГЛИНАЮТЬ ПОЖИВНІ РЕЧОВИНИ З НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА);
- ЗА ВІДНОШЕННЯМ ДО КИСНЮ БАКТЕРІЇ ПОДІЛЯЮТЬ НА АНАЕРОБНІ ТА АЕРОБНІ. ДЛЯ АЕРОБНИХ БАКТЕРІЇ НА ВІДМІНУ ВІД АНАЕРОБНИХ НЕОБХІДНИЙ КИСЕНЬ ДЛЯ ПРОЦЕСІВ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ;
- РОСТУТЬ ;
- ВИДІЛЯЮТЬ ШКІДЛИВІ ПРОДУКТИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ В НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ;
- ВИРОБЛЯЮТЬ НЕОБХІДНУ ХІМІЧНУ ЕНЕРГІЮ;
- ПОДВОЮЮТЬ ДНК;
- РОЗМНОЖУЮТЬСЯ.

На сьогодні виділяють два рівні клітинної організації живого: прокаріотичний та еукаріотичний.

Прокаріоти – организми, що не мають ядра (бактерії та ціанеї). Бактерії – паличка.

Еукариоты – организми, організми, що мають сформовані ядра (гриби, рослини, тварини).

Бактерії та ціанеї розповсюджені скрізь. Спори бактерій залітають на високу 20 км, анаеробні бактерії занурюються у земну кору на глибину більшу 3 км. Спори деяких бактерій зберігають життєздатність при температурі – 253 С.

Бактеріальні клітини оточені щільною оболонкою – клітинною стінкою, завдяки якій зберігають форму постійною. Багато видів бактерій утворюють слизову капсулу, що захищає від висихання та забезпечує їм стійкість, тим самим підвищуючи їх хвороботворну активність. Під капсулою та клітинною стінкою знаходиться плазматична мембрана, яка утворює вигини в цитоплазму та формує мембранні комплекси, що виконують функції обміну речовин. Генетичний аппарат представлений нуклеоїдом, що складається з двоспіральної молекули ДНК. Цитоплазма містить мембрани, у ній знаходяться рибосоми. У цитоплазмі бактеріальних клітин є включення, що містять запасні поживні речовини – крохмаль, глікоген, жири. У клітинах ціаней є хлорофіл.

Розміри бактеріальних клітин варіюють у широких межах. Деякі важко розгледіти у світловий мікроскоп і близькі по розмірам до великих вірусів, деякі настільки великі, що утворені ними нитки можна побачити неозброєним оком. Величина бактеріальних клітин вимірюється у мікрометрах та варіює від 0,1 до 28 мкм.

Висновок. Бактерії – одноклітинні організми мікроскопічних розмірів, що не мають ядра, у яких роль зберігання спадкової інформації виконує нуклеоїд. Середовище існування різноманітне.

IV. Узагальнення та систематизація знань і вмінь учнів

Робота в групах. Кожна група отримує завдання з додаткової літератури та підручника.

1) Робота в групах по питанню «Будова прокаріот»:

І група – Особливості зовнішньої будови бактерій? (Додаток 1)

(Учні працюють над завданням- відповідностю малюнків прокаріотів з поясненням)

Тип клітин	Особливості будови
Коки	Клітини мають кулеподібну форму. Часто утворюють колонії з двох (диплококи) або чотирьох (тетракоки) клітин. Колонії можуть також складатися із клітин, об’єднаних у вигляді ланцюжка (стрептококи) або грона (стафілококи)
Палички	Клітини мають подовжену циліндричну форму. Для позначення паличкоподібних бактерій, які здатні утворювати спори, інколи використовують термін «бацили»
Вібріони	Рухливі бактерії з полярно розташованими джгутиками, які мають форму коми
Спірили	Клітини мають форму паличок, вигнутих спірально. Рух забезпечують джгутики, розташовані на кінцях клітини
Спірохети	Клітини мають гвинтоподібну форму. Рухаються за рахунок згинання всієї клітини (змієподібний рух)
Коринебактерії	Клітини мають булаво-подібну форму
Актиноміцети	Прокаріотичні клітини утворюють багатоклітинну структуру, схожу на міцелій грибів

ІІ група - Особливості внутрішньої будови бактерій? (Додаток 2)

(Учні працюють над малюнком «Будова прокаріотів»)

1- цитоплазма

2- утвори, що здійснюють фотосинтез

3- захисна капсула

4- джгутик

5- клітинна оболонка

6- рибосома

7- запасні поживні речовини

8- молекула ДНК

9- плазматична мембрана

10- складчасті впини мембран

ІІІ група – Особливості життєдіяльності бактерій? (Додаток 3)

(Учні працюють над узагальнюючою схемою «Типи живлення бактерій»)

Бактеріі-сапрофіти живляться органічними рештками відмерлих рослин і тварин, продуктами харчування людини. Вони спричинюють гниття і бродіння (ферментацію) органічних речовин.

Гниття - це розщеплення білків, жирів та інших азотовмісних сполук під дією гнильних бактерій. В результаті гниття виділяються азото- і сірковмісні сполуки, які мають неприємний запах. Цей процес у природі відіграє величезну роль, оскільки очищає поверхню Землі від трупів тварин та рослинних решток. Утворювані під час гниття отруйні речовини можуть викликати отруєння або навіть смерть людей і тварин.

У зв'язку з цим заборонено використовувати в їжу або на корм тваринам продукти, в яких є ознаки гниття (специфічний запах, зокрема). Щоб запобігти гниттю продуктів і зеленої маси, їх стерилізують, сушать, маринують, коптять, солять, заморожують, силосують тощо. Ці методи обробки знищують гнильні бактерії та їхні спори і (або) створюють такі умови, за яких бактерії не розмножуються.

Бродіння, або ферментація, - це анаеробне розщеплення вуглеводів під дією ферментів бактерій. Цей процес давно був відомий людям. Упродовж тисячоліть люди виготовляли вино, використовуючи спиртове бродіння, квасили плоди і овочі за допомогою молочнокислого бродіння тощо.

Бактерії-паразити (одна з форм симбіозу) живуть за рахунок живих організмів. Одні з них - хвороботворні і можуть спричинити захворювання тварин і людини (чуму, тиф, туберкульоз, перитоніт, менінгіт, ангіну, ботулізм, газову гангрену та ін.), інші є причиною хвороб рослин. Ці бактерії утворюють спори, які можуть зберігати здатність до зараження тривалий час (десятки років).

Деякі гетеротрофні бактерії в процесі еволюції виробили здатність до симбіозу (мутуалізму) з вищими рослинами. Це, наприклад, азот-фіксуючі бактерії, які живуть на коренях бобових рослин, - бульбочкові бактерії. Вони поглинають азот з ґрунту й повітря і перетворюють його на сполуки, доступні для використання бобовими рослинами, які, в свою чергу, постачають бактеріям вуглеводи та мінеральні солі. За один вегетаційний період бульбочкові бактерії накопичують до 100 кг азоту на 1 га. Це враховують під час складання планів сівозмін.

Автотрофні бактерії - це бактерії, що можуть синтезувати органічні речовини з неорганічних у результаті фотосинтезу (фототрофт) або хемосинтезу (хемопгрофні). До фототрофних належать пурпурові й зелені сіркобактерії, які синтезують складові частини свого тіла з мінеральних речовин і вуглекислого газу, а енергію використовують світлову.

Хемотрофні бактерії, або хемосинтетики, живляться за допомогою хемосинтезу, оскільки органічні речовини синтезуються з неорганічних за рахунок енергії хімічних реакцій. До них належать нітрифікуючі, залізо і сіркобактерії. Явище хемосинтезу у бактерій відкрив у 1887 р. С. М. Виноградський.

Нітрифікуючі бактерії розщеплюють аміак і амонійні солі до нітратів, які засвоюються рослинами. Ці бактерії поширені у водоймах і ґрунтах. Діяльність залізобактерій полягає в перетворенні оксиду заліза (II) (Fe₂+; FeC0₃) на оксид заліза (III) (Fe₃+; Fe (OH)₃). Вони живуть у солоних і прісних водоймах, беручи участь у коло-обігу заліза в природі. Сіркобактерії також живуть у солоних і прісних водоймах. Вони окислюють сірководень та інші сполуки сірки.

Синьо-зелені водорості, ціанобактерії (лат. Cyanobacteria, - синьо-зелений) - значна група великих грам-негативних еубактерій, здатних до фотосинтезу, який супроводжується виділенням кисню.

Ціанобактерії найбільш близькі до найдавніших мікроорганізмів, залишки яких (строматоліти, вік більш 3,5 млрд. років) виявлені на Землі. Єдині, поряд із прохлорофітами, бактерії, здатні до оксигенного фотосинтезу, предки ціанобактерій розглядаються в теорії ендосимбіогенезі як найбільш ймовірні предки хроматофорів червоних водоростей (прохлорофити відповідно до цієї теорії мають загальних предків із хлоропластами інших водоростей і вищих рослин).

Групи по черзі представляють свою інформацію.

2) Робота в групах по питанню «Функції прокаріот»:

І група – Роль бактерій в екосистемах?

ІІ група – Роль бактерій у житті людини?

ІІІ група –Значення бактерій у мікробіології?

Пояснення: Кожна група отримує інформацію, яку аналізує за методом SWOT (S – сильні сторони, W – слабкі сторони, O – можливості, T - загрози) і як результат, роблять позитивні і негативні висновки. (Інформація подається у вигляді 8 інформативних карток (Додаток 4)).

Кожній групі до завдання додається «Чорний ящик» з предметами пов’язаними з питанням.

І група – Горох, квасоля.

ІІ група – Йогурт, квашена капуста.

ІІІ група –Біфідобактерії, антибіотик.

Загальне завдання: Як пов’язані дані предмети з завданнями груп.

V. Контроль знань і вмінь учнів та підсумок уроку

1) Узагальнення матеріалу використовуючи метод «Асоціативний кущ»

2) Використання методу « Інтерв’ю » ( по 2 питання кожній групі )

Питання: Позитивне чи негативне значення бактерій висвітленне.

Сапротрофи споживають мертву органіку,
До паразитичних гетеротрофів належать усі збудники бактеріальних захворювань.
Симбіотичні прокаріоти в кишечнику людини виробляють вітамін B₁₂, а в шлунку корови беруть участь у процесах травлення целюлози.
Сапротрофні прокаріоти беруть активну участь у процесах ґрунтоутворення
Дослідження, проведене вченими з Університету Манчестера, показало, що на поверхні мобільного телефону знаходиться мікробів істотно більше, ніж виявлено на сидінні унітазу або на підошві взуття.
Дисбактеріоз – це зміна кількісного та якісного складу бактерій в організмі людини. При цьому корисні організми гинуть, а шкідливі активно розмножуються. Дисбактеріоз зачіпає не тільки кишечник, але і слизові.

3) Метод «Голосування» (Кожен учень визначає своє особисте ставлення до значення бактерій в природі та житті людини).

VІ. Домашнє завдання: §37, 38 Завд. 3,5 ^*

Підготувати міні проект «Бактеріологічні дослідження Луї Пастера».

Використанні джерела: