Урок "Одномембранні органели"

Хід уроку

І. Організаційний етап

II. Перевірка домашнього завдання

Гра "Впізнай мене".

"Я – весь внутрішній живий вміст клітини, за виключенням ядра або його еквівалента; складний комплекс гіалоплазми, органел та включень. Буваю у  стані гелю чи золю."…(цитоплазма)

"Ми амебоподібні тимчасові випинання цитоплазми деяких найпростіших ( амеб, радіолярій) або клітин багатоклітинних тварин (лейкоцити). Виникаємо завдяки рухові цитоплазми. Можемо захоплювати тверді поживні речовини (фагоцитоз)"….(псевдоподії)

Бесіда

Що називають надмембранними клітинними комплексами?

Що називають підмембранними клітинними комплексами?

Що таке поверхневий апарат клітин?

Що таке глікокалікс?

Що таке мікротрубочки та мікронитки (мікрофіламенти)?

Чим вони відрізняються між собою?

Які особливості поверхневого апарату найпростіших?

Які особливості поверхневого апарату бактерій?

Що спільного та відмінного у будові та функціях клітинної стінки та глікокаліксу?

III.   Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності                                   Бесіда

Які органели клітини називають одномембранними?

Що ви вже знаєте про ендоплазматичну сітку?

Де в клітині може відбуватися синтез і транспорт речовин?

 Що ви пам'ятаєте про лізосоми? Де ці органели "народжують­ся"?

У яких клітинах є вакуолі? Як у клітину можуть потрапити ті або інші речовини?

IV. Вивчення нового матеріалу

Розповідь учителя

Одномембранні органели клітини

Ендоплазматична сітка (ЕПС) міститься у всіх еукаріотичних клі­тинах, становить більш ніж половину загальної кількості клітинних мембран. Це система мембранних трубочок, канальців та їх потов­щень (бульбашок), сполучених із зовнішньоцитоплазматичною мемб­раною і зовнішньою ядерною оболонкою. Ендоплазматичний ретикулум (ендоплазматична сітка) є сис­темою дрібних вакуолей і канальців, сполучених один з одним і відмежованих від цитозолю однією мембраною. Мембрана ендо­плазматичної сітки має численні складки, вигини й утворює одну безперервну поверхню, яка оточує єдину замкнену порожнину. Мембрана ретикулума безпосередньо переходить у зовнішню ядерну мембрану, утворюючи з нею одне ціле.Відомі два типи ЕПС: шорстка (гранулярна) — укрита рибосома­ми, розташованими на зверненому до цитоплазми боці мембран, і гла­денька (агранулярна) — частина тієї ж мембрани, але без рибосом.Гранулярний ЕПР необхідний для транспорту макро­молекул у різні ділянки клітини (лізосоми, апарат Гольджі, бере участь у синтезі структурних компонентів клітинних мембран (се­ред них і плазмалеми). Тому він найбільш розвинений у спеціалі­зованих клітинах, які секретують білки або інтенсивно створюють мембрани.

 ЕПС — транспортна сітка клітини, що зв'язує між собою основні її органели і, крім того, ділить цитоплазму на компартменти, в яких відбуваються різноманітні метаболічні процеси.

Функції ендоплазматичної сітки:

• коомпартментація цитоплазми;
• синтез білків (на шорсткій ЕПС);
• дозрівання і накопичення білків;
• синтез ліпідів, гормонів ліпідної природи і вуглеводів (на гла­денькій ЕПС);
• відбуваються процеси обміну глікогену (на гладенькій ЕПС);
• транспортування речовин сприяє перенесенню поживних речо­вин у клітину;
• розщеплення токсинів — на мембранах гладенької ЕПС клітин печінки;
• розслаблення міофібрил  при м'язовому скороченні — гладенька ЕПС м'язових клітин поглинає йони Кальцію з цитоплазми. .

Апарат (або як його ще називають комплекс) Гольджі — це гру­па мембранних мішечків — цистерн і зв'язана з ними система пу­хирців (пухирців Гольджі), локалізованих біля клітинного ядра. Комплекс Гольджі — найбільш рухливий та мінливий органоїд, що складається із стосів (по 3—12 штук) мембранних мішечків (дик­тіосом), пов'язаних із ними трубочок із пухирцями на кінцях. Диктіосоми  полярні — з одного з їх полюсів постійно надходять пухирці з ендоплазматичної сітки, зливаються з їх вмістом, а від дру­гого полюса відходять уже дозрілі пухирці, які транспортуються в інші ділянки клітини та виводяться з неї. Кількість диктіосом у клі­тині варіює від однієї до десятків і сотень, залежно від типу клітини і фази її розвитку.Комплекс Гольджі міститься навколо клітинного ядра.

Функції комплексу Гольджі:

• накопичення і дозрівання речовин метаболізму, що синтезують­ся в ЕПС, їх перерозподіл у клітині й виведення;
• постачання хімічних компонентів для побудови клітинної стінки у рослин;
• утворення первинних лізосом і вакуолей;
• з елементів комплексу Гольджі в головці сперматозоїда утворю­ється акросома — утвір, що забезпечує проникнення сперматозоїда в яйцеклітину;
• у комплексі Гольджі відбувається концентрація речовин, які над­ходять у клітину ззовні і мають бути виведені з неї (наприклад, барв­ники).

Лізосоми — похідні комплексу Гольджі. Лізосоми — дрібні сферичні органели клітини, близько 1 мкм в діа­метрі, обмежені щільною плазматичною мембраною. Всередині містять однорідну речовину і близько сорока ферментів, які розщеплюють біл­ки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти. Усі вони — гідролітичні фер­менти (кислі гідролази) із найбільшою активністю при рН5. Кисле се­редовище необхідне для оптимальної активності ферментів і в таких умовах мембрана лізосоми непроникна для ферментів. В організмі під впливом цих ферментів відбувається травлення двох типів: внутрішньоклітинне і порожнинне (у шлунку).   Лізосомальні ферменти синтезуються на шорсткому ЕПР і транспортуються до апарату Гольджі. Потім від АГ відгалужу­ються пухирці, які й перетворюються на лізосоми. Такі первинні лізосоми зливаються з вакуолями, що утворилися під час ендоцитозу. При цьому формується вторинна лізосома. Лізосомальні фер­менти перетравлюють вміст вакуолі, а неперетравлені рештки ви­водяться шляхом екзоцитозу. Дуже важливо, що мембрана лізосом стійка до дії цих ферментів.

Типи лізосом:

• первинні лізосоми утворюються за участі комплексу Гольджі;
• вторинні лізосоми (фавні вакуолі) утворюються з первинних шляхом злиття з фагоцитозними і піноцитозними пухирцями;
• аутолізосоми беруть участь у перетравленні окремих компо­нентів клітини, цілих клітин або їх груп (знищення дефективних органел, мертвих клітин, хвоста у пуголовків тощо).

Функції лізосом:

• містять комплекс ферментів для розщеплення білків, жирів, вуг­леводів;
• беруть участь у перетравленні частинок, які попали в клітину за рахунок фагоцитозу і піноцитозу;
• беруть участь у видаленні відмерлих органів, клітин та органел. Пристосування збудників інфекції проти лізосомного захисту:
  • уникнення злиття з лізосомами (туберкульозна бацила);
  • стійкість до лізосомного руйнування (збудник прокази);
  • виділення ендотоксину і розривання мембрани лізосоми, яка пе­ретравила збудника інфекції.

Лізосоми є дуже ефективним засобом знищення антигенів -хвороботворних мікроорганізмів, які фагоцитуються макрофага­ми (Проте за деяких патологій ця функція лізосом може послаблюватися. Більшість захворювань, які мають гострий перебіг, сьогодні розглядають як наслідок порушення лізосомального захисту. Щодо цього наші бактерійні «вороги» виявляють дивовижну пристосовність. Деякі мікроорганізми уникають злит­тя з лізосомами (туберкульозна бацила) або виявляються стійкими до лізосомного руйнування (збудник лепри (прокази)). Інші уника­ють руйнування, розщеплюючи мембрану лізосом за допомогою ендотоксинів. Є й такі, що здійснюють «посмертну помсту», про­дукуючи токсини, здатні руйнувати лізосому, яка їх переварила.

Християн Рене де Дюв відкрив також пероксисоми. Пероксисома це універсальний органоїд еукаріотичних клітин, мембранні пухирці 0,15-0,25 мкм.  Функція пероксидом полягає в розщепленні  довго ланцюгових жирних кислот, що надходять у клітину з їжею. На відміну від лізосом, нові пероксисоми утворюються тільки шляхом дроблення вже існуючих. Клітина, яка втратила всі пероксисоми, не здатна відновити їх.

Вакуолі — клітинні резервуари води і розчинених у ній речовин. Вони утворюються із пухирцевих розширень ендоплазматичної сітки (у рослин) або із пухирців комплексу Гольджі (у тварин).

У рослинних клітинах є центральна крупна вакуоля, що становить до 90 % об'єму клітини і заповнена клітинним соком. Клітинний сік — консервований водний розчин органічних і неорганічних спо­лук, зокрема продуктів обміну речовин: пігментів, танінів, алкалоїдів, отруйних речовин, кінцевих продуктів життєдіяльності клітини.

У тваринних клітинах — вакуолі тимчасові (травні, скоротливі, виділь­ні) і становлять до 5 % об'єму. Трапляються рідко, переважно у найпрості­ших і тільки у деяких клітинах хордових тварин (у клітинах печінки).

Травні вакуолі, або вторинні лізосоми, заповнені ферментами й вико­нують травну функцію (у клітинах найпростіших і безхребетних тварин). Травні вакуолі є в особливих клітинах вищих тварин — фагоцитах.

Скоротливі вакуолі регулюють (у клітині) осмотичний тиск, бе­руть участь у виведенні з неї деяких розчинених продуктів обміну, сприяють надходженню в клітину води з киснем.

Центральна вакуоля рослинних клітин використовується як:

• накопичувальний простір для вмісту проміжних продуктів обміну;
• місце для відокремлення кінцевих продуктів обміну;
• осмотичний простір, що створює осмотично обумовлений тургорний тиск;
• постачає воду, необхідну для фотосинтезу.

Значення єдиної вауколярної системи клітини

Ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі, лізосоми і вакуолі утворюють єдину вакуолярну систему клітини. При перебудові і зміні функцій мембран можливий перехід одних елементів вакуолярної системи в інші.

Мембрани обох типів ендоплазматичної сітки можуть у вигляді дрібних вакуолей входити до складу комплексу Гольджі, де відбува­ється перебудова і потовщення їхніх мембран. Від мембран комплек­су Гольджі походять мембрани лізосом і секреторних вакуолей. І пер­ші, і другі можуть сполучатися з плазматичною мембраною при екзоцитозі або при злитті первинних лізосом із фагосомами.

V. Узагальнення, систематизація і контроль навчальних досягнень учнів

1. Чим схожі і чим відрізняються гладка і шорстка ЕПС?
2. Які функції апарату Гольджі ви знаєте?
3. Завдяки якій органелі відбувається відновлення і ріст плазматичної мембрани?
4. Де утворюються і яку функцію виконують лізосоми?
5. Де розщеплюються довго ланцюгові жирні кислоти, що надходять у клітину з їжею?
6. Яким може бути склад клітинного соку?

                                                      Гра "Сніжна грудка".

Діти називають одне з ключових понять вивченої теми, далі – робота за алгоритмом: слово → речення → питання → відповідь.

Рефлексія. Проводиться за рахунок прийому "Незакінчене речення". Дітям пропонується закінчити речення "Для мене сьогодні важливим було…"

VІ.  Домашнє завдання

                                                "Цитологічний лабіринт".

Вийти з нього зможуть ті команди, які дадуть правильну відповідь на всі запитання. Кожна вірна відповідь – 1 бал.

І група

1.Синтез білків відбувається на … (рибосомах)

2.Система мембран, що поділяють клітину на окремі відсіки, в яких відбуваються реакції обміну речовин, називається …( ендоплазматичною мережею).

3. Структури клітин, в яких відбувається фотосинтез…( хлоропласти).

4.Структури, що забезпечують рух клітин, -… (джгутики і війки).

5.Стопки мембранних циліндрів, міхурців, в які упаковуються синтезовані в клітині речовини,… - (апарат Гольджі).

ІІ група

1.Клітинна структура, яка містить генетичний матеріал у формі ДНК, -…( ядро)

2.Регулювання надходження речовин у клітину здійснюється за допомогою …(зовнішньої клітинної мембрани).

3.Двомембранні  органели клітини, в яких відбувається запасання енергії у вигляді молекул АТФ,-… (мітохондрії)

4.Одномембранні структури з  продуктами обміну, характерні для рослинних клітин, -…( вакуолі)

5.Органели клітини, в яких здійснюється синтез цукру, - …(пластиди).

ІІІ група.

1.Пориста структура з целюлози, що надає  клітині міцність і постійну форму, - …(оболонка)

2.Одномембранні структури з гідролітичних ферментів, що здійснюють розщеплення органічних продуктів, - …(лізосоми)

3.Десинтезуються ферменти, що містяться в лізосома,- …(ЕПС)

4.Основна речовина клітин, в якій знаходяться всі органели, - …(цитоплазма).

5.Порожні циліндри, що складаються з мікротрубочок і беруть участь у поділі клітини,-...(центріолі).

"Лист братам по розуму".

Кожна команда повинна за допомогою пантоміми «розповісти» про особливості однієї з органел. Перемагає та, яку краще і швидше зрозуміють учні-експерти.

Базові поняття та терміни: