Урок "Основні групи організмів: віруси, бактерії, археї, еукаріоти"

9 клас урок № __

Основні групи організмів: віруси, бактерії, археї, еукаріоти

Мета:

• освітня: ознайомити учнів з особливостями основних груп організмів;
• розвивальна: розвивати уміння знаходити наукову інформацію самостійно, логічно мислити, виділяти основні спільні та відмінні риси різних груп організмів;
• виховна: виховувати бережливе ставлення до живих організмів планети, а також до життя людини як найвищої цінності.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Обладнання: ментальна карта, філогенетичне дерево (малюнок).

Базові поняття й терміни: систематика, таксон, домен, царство.

Ключові компетентності: спілкування державною мовою, основні компетентності у природничих науках, екологічна грамотність і здорове життя, інформаційно-цифрова, вміння вчитися впродовж життя.

І. Актуалізація опорних знань. Мотивація

Перевірка знань про еволюційну філогенію і систематику. Можна користуватися хмаринкою тегів для пригадування термінів.

Розповідь. Будь-кому з нас очевидно, що всі ми різні і що світ навколо нас різноманітний. Навіщо ж нам потрібне різноманіття і яку роль воно відіграє в повсякденному житті?

Різноманіття – це прогрес, розвиток, еволюція. Уявіть собі, що наш Всесвіт складається тільки з однакових атомів (наприклад, водню) – хіба б ми з вами при цьому могли з'явитися на світ?

Різноманіття – це стійкість. Саме взаємні та узгоджені дії різних за функціями складових дають складній системі можливість опиратися зовнішнім впливам.

Різноманіття – це життя. І живемо ми ще й досі на планеті виключно в силу того, що генотипи у нас всіх різні. Зовсім не випадково споконвіку всі релігії світу накладали строге табу на шлюби з близькими родичами. Цим зберігалося генетичну різноманітність популяції, без якої прямий шлях до виродження і зникнення з лиця Землі.

Якщо тепер уявити собі, що в світі зникла різноманітність, то разом з ним ми втратимо:

    а) здатність до розвитку;

    б) стійкість;

    в) власне життя.

Моторошна картина, чи не так?

ІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Розповідь з елементами бесіди, складання ментальної карти

1. Різноманітність форм життя. Сучасна система живої природи

У 1990 році Карл Воуз запропонував новий варіант систематики живих організмів. Згідно з ним, організми поділяються на великі систематичні групи – домени. Домен – таксон найвищого рангу, що включає в себе кілька царств живих організмів.

2. Основні групи організмів

За палеонтологічними даними, прокаріоти на нашій планеті виникли біля 3,2 млрд. років тому, тоді як еукаріоти є набагато молодшими – їхній вік складає лише біля 1,6 млрд. років.

Прокаріотичні клітини за розмірами значно менші від еукаріотичних – їхній середній діаметр становить біля 0,5-2 мкм, тоді як у еукаріот – 5-20 мкм.

Клітини прокаріот та еукаріот на фенотиповому рівні подібні за наявністю ДНК та білок-синтезуючого апарату, представленого рибосомами, за наявністю зовнішньої мембрани (плазмалеми), ферментних комплексів. До складу клітин прокаріот та еукаріот входять білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, мінеральні сполуки та вода.

Прокаріоти не мають спеціалізованих фотосинтетичних органел. Представники еукаріотів мають спеціалізовані органели – хлоропласти, де і зосереджено весь пігментний комплекс.

Відмінності між прокаріотами та еукаріотами на геномному рівні полягають у тому, що прокаріотична клітина є системою, яка містить лише один геном, зосереджений у нуклеоїді, тобто є моногеномною. Еукаріотична клітина є системою з кількома (двома, трьома або навіть чотирма) неспорідненими геномами, тобто є полігеномною.

Прокаріоти не здатні до фаго- та піноцитозу, не мають морфологічно оформленого ядра, мітохондрій, пластид, ендоплазматичної сітки, комплексу Гольджі, лізосом, а також органел, що побудовані з мікротрубочок – джгутиків, базальних тіл джгутиків, клітинного центру з центріолями. У прокаріот відсутні мітоз, мейоз, статевий процес, а обмін генетичною інформацією здійснюється парасексуально – шляхом трансформацій та кон'югацій. Прокаріоти, на відміну від еукаріотів, здатні дуже швидко розмножуватися.

Прокаріоти складають два домени: Археї і Бактерії. Різниця між якими полягає у відсутності двошарової ліпідної мембрани у архебактерій та її наявності у бактерій.

Домен Еукаріоти поділяється на декілька царств: Рослини (Plantae, або Vegetabilia), Гриби (Fungi), Тварини (Animalia), кілька царств, до яких належать представники одноклітинних еукаріотичних організмів.

За самими обережними оцінками сьогодні на нашій планеті зареєстровано біля 1,8 млн. видів живих організмів. З них понад 1000 видів вірусів, близько 4500 видів дроб'янок, біля 500 тис. видів – це рослини, біля 100 тис. видів – гриби, біля 1,5 млн. видів – тварини (з них понад 1 млн. – комахи). Це різноманіття виникло внаслідок тривалого процесу еволюції, під час якого одні види давали початок іншим, деякі зникали. Види, що утворилися від спільного предка, зберігають чимало ознак схожості. Чим віддаленішим є історичний зв'язок між видами, тим суттєвішими є відмінності між ними. Таким чином, усі види, що населяють нашу планету, пов'язані між собою родинними зв'язками, тобто утворюють природну систему.

3. Неклітинні.

Неклітинні – сукупність форм життя, що не мають клітинної будови.

Віруси – неклітинні форми життя, які є внутрішньоклітинними абсолютними паразитами. Прості віруси складаються з білків і одного типу нуклеїнової кислоти, а складні віруси мають ще ліпіди, вуглеводи. Не мають власних білоксинтезуючих систем. Спричиняють різноманітні захворювання.

Пріони – інфекційні агенти, які є низькомолекулярними білковими частинками без нуклеїнової кислоти.

Віроїди – неклітинні форми життя, які являють собою низькомолекулярну одноланцюгову кільцеву РНК, що не кодує білків. Без білкової оболонки. Викликають захворювання.

ІІІ. УЗАГАЛЬНЕННЯ, СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ

Питання, на які учні не змогли дати відповіді, виносяться на самостійне опрацювання вдома.

1. Чим відрізняються представники доменів Археї і Бактерії?
2. Схарактеризуйте основні відмінності вірусів і бактерій.
3. Чим відрізняються віроїди від пріонів та вірусів?
4. Чому більшість патогенних вірусів людини викликають хвороби верхніх дихальних шляхів?
5. Чому вірус, вбудований у ДНК клітини, називають генетичним паразитом?
6. Види, що утворилися від спільного предка, зберігають чимало ознак схожості. Чим подібні клітини всіх еукаріот?
7. Чим віддаленішим є історичний зв'язок між видами, тим суттєвішими є відмінності між ними. В чому відмінність клітин прокаріот і еукаріот?
8. Чому клітини одноклітинних еукаріотів зазвичай мають складнішу будову, ніж клітини багатоклітинних, що входять до складу певних тканин?
9. Яке біологічне значення має диференціація клітин? Чи можливе існування великих багатоклітинних організмів, що складаються з недиференційованих клітин?
10.  Доведіть значення бактерій та архей для еволюції життя на Землі.
11.  Чому розмноження вірусів можливе лише в клітині-господарі?
12.  Назва «археї» походить від грецького слова «архаїос», що означає «давній». Чому така назва не дуже пасує цій групі прокаріотів з огляду на їхнє походження?
13.  Археї збереглися насамперед у місцях з екстремальними умовами. Що є причиною цього?
14.  Назвіть найбільш незвичайні риси будови й способу життя бактерій.
15.  Які зміни мали б відбутися в обміні речовин і спадковій інформації клітини-господаря, щоб поглинена бактерія стала ендосимбіотичною органелою?
16.  Як тип харчування організму залежить від будови його клітин?
17.  Чи достатньо одного критерію, як автотрофне чи гетеротрофне живлення, для визначення, чим є конкретний організм – рослиною чи твариною?
18.  Наведіть приклади організмів, здатних існувати лише в симбіозі з іншими організмами. Поясніть, чого не вистачає хазяїну  й у чому допомагає симбіонт.
19.  Які особливості будови і функціонування евглени зеленої дають підстави вважати її рослиною, а які – твариною?

IV. Домашнє завдання: опрацювати матеріал параграфу, ментальну карту, питання для самостійного пошуку.