57930

Цитологія – наука про будову і функції клітини. Історія вивчення клітини. Методи цитологічних досліджень

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Мета: сформувати основні положення клітинної теоріїрозширити уявлення про історію вивчення клітини розкрити основні методи цитологічних досліджень; розвивати критичне і логічне мислення удосконалювати творчі здібності вміння...

Украинкский

2014-04-17

356 KB

37 чел.

Тема. Цитологія – наука про будову і функції клітини. Історія вивчення клітини.

Методи цитологічних досліджень

Мета:

-  сформувати основні положення клітинної теорії,розширити уявлення про історію  вивчення клітини, розкрити основні методи цитологічних досліджень;

  - розвивати критичне і логічне мислення, удосконалювати творчі здібності,

   вміння працювати у групах,формувати комунікативні якості, науковий світогляд;

 - виховувати інтерес до знань та науки цитології.  

Методи та прийоми:бесіди, розповідь, робота з підручником, в групах, парах, проблемно-пошуковий, тестування.

Тип уроку: засвоєння нових знань

Обладнання: таблиці «Найпростіші», «Клітина»,друкований матеріал «Основні положення клітинної теорії», «Методи цитологічних досліджень»,додатки, комп’ютер,проектор, презентація у форматі Power Point, фотоматеріали до теми «Цитологія»

Девіз уроку: «Ніхто так не знає багато, як усі ми разом» (народна мудрість)

Хід уроку

І.  Організація класу.

ІІ. Створення позитивної психологічної аури.  

Звучить запис голосів птахів

      - які звуки ви почули? Який настрій вони у вас викликають?

- так, у вас чудова пам'ять  і  гарний розум. Декарт сказав: «Недостатньо просто мати гарний розум, головне – добре застосовувати його» І  наш урок біології вам допоможе у цьому.

ІІІ. Мотивація пізнавальної та навчальної діяльності учнів.

   Перед вами «Зелена  скринька».  Постарайтеся відгадати, що знаходиться в ній. Проявіть кмітливість та  здатність   нестандартно мислити.

Підказки, які вам допоможуть впізнати цей предмет

  •  Цей предмет є сукупністю поживних речовин, обмежених мінеральними сполуками.
  •  Він є причиною давньої суперечки про те, що було першим.
  •  До його складу входить відомий білок альбумін.
  •   Це  є початком  нового життя.

 

Дійсно, у скриньки сховане яйце. Що таке яйце?Так, яйце – це велика статева клітина. Сьогодні ми будемо з вами говорити про клітину. Чи є ця тема для вас абсолютно новою?

При вивченні яких тем  ми зустрічалися з  поняттям «клітина»?

ІV. Оголошення   теми і  мети уроку та очікуваних результатів.

 Що ви очікуєте  від  цього  уроку?( познайомитися з історією вивчення клітини, з наукою цитологією та її методами дослідження)

Дати відповіді на ваші питання і буде завдання і мета нашого уроку.

  1.  Клітина – структурна одиниця всього живого.
  2.  Цитологія – наука про клітину. Історія вивчення клітини.
  3.  Основні положення клітинної теорії.
  4.  Методи цитологічних досліджень.

V.Актуалізація опорних знань  

                  Ніхто не знає так багато, як усі  ми разом.

1.Клітина – структурна одиниця всього живого(робота з дидактичними  картками. (Додаток1,2)

Самостійна робота у групах.

Завдання №1. Порівняти одноклітинні організми. Зробити висновок(додаток1,2)

Завдання №2.Хімічний склад клітин. Заповнити схему. (додаток2).

Завдання №3. Порівняти одноклітинні та багатоклітинні організми. Зробити висновок про особливості клітини(додаток2).

VІ.Сприйняття та засвоєння нового матеріалу.

1.Історія вивчення клітини.(Презентація роботи учнів, випереджальне завдання)

 

- Роберт Гук, 1665 р, за допомогою вдосконаленого ним мікроскопа Р.Гук спостерігав структуру рослин і дав чіткий малюнок, що вперше показав клітинну будову пробки (термін "клітка" був введений Гуком), а також описав будову кліток бузини, кропу, моркви і ін..( слайд  2)

- Антоні ван Левенгук з  допомогою мікроскопа власної конструкції відкрив і описав одноклітинних тварин(інфузорії),бактерій,еритроцити і сперматозоїди хребетних, а також простих, окремі рослинні і тваринні клітки, яйця і зародки, м'язову тканину і багато ін. частини і органи більш ніж 200 видів рослин і тварин (слайд 2)

- Ф.Вольф, статеві клітини містять спадкову інформацію, всі органи та тканини розвиваються під час ембріонального розвитку.

-Я.Пуркіньє, 1825р розробив ефективні методи фарбування мікропрепаратів, вперше спостерігав ядро в яйцеклітині курки,йому належить ряд тверджень щодо клітинної будови організмів;запровадив поняття «протоплазма» (1839), досліджень, описав ряд гістологічних структур, які названо його ім'ям —волокна, клітини Пуркинє тощо(слайд 3).

-Р.Броун, 1833р. Вчений вперше описав будову сім’ї бруньки і встановив відмінність між голонасінними і покритонасінними рослинами (1825), виявив процес статевого схрещування (запилення) у вищих рослин. Спостерігаючи під мікроскопом поведінку часток пилку, зважених у воді, виявив, що вони здійснюють хаотичні зигзагоподібні рухи (1827). Згодом показав, що подібним же чином поводяться суспензії будь-яких інших речовин. Це явище пізніше отримало назву броунівського руху. Також англійський ботанік у клітинному соку орхідеї відкрив ядро (слайд4).

- Р.Вірхов, 1858 р., Клітинна теорія будови організмів змусила переглянути тогочасні погляди на патологію, потрібно було побудувати на нових підвалинах патологічну анатомію. Це здійснив видатний німецький учений Рудольф Вірхов (1821-1902), а також

довів що клітини не виникають з нічого, а утворюються під час поділу клітини.(слайд5)

-К.Бер, 1827р. В галузі ембріологічних досліджень Бер показав, що зародковий розвиток організму являє собою не ріст готових елементів, а послідовне виникнення частин зародка з більш простої маси заплідненого яйця. Бер помітив, що на ранніх стадіях зародки різноманітних тварин дуже схожі, що свідчить про їх філогенетичну спорідненість (закон зародкової подібності).Естонський учений відкрив яйцеклітину ссавців і довів,що всі багатоклітинні організми починають свій розвиток із зиготи (слайд6).

- Т.Шванн, М.Шлейден, Клітинна теорія — основоположна для загальної біології теорія, сформульована у середині XIX століття, що надала базу для розуміння закономірностей живого світу і для розвитку еволюційного вчення. Маттіас Шлейден та Теодор Шванн сформулювали клітинну теорію, грунтуючись на безлічі досліджень про клітини (1838).        Шлейден і Шванн, узагальнивши наявні знання про клітину, довели, що клітина є основною одиницею будь-якого організм а. Клітини тварин, рослин та бактерії мають подібну будову. Пізніше ці висновки стали основою для доказу єдності організмів. Т. Шванн і М. Шлейден ввели в науку основоположне уявлення про клітини: поза клітинами немає життя.

Співавторами клітинної теорії вважають також К.Бере і Р.Вірхова(слайд7).

 Звичайно історія вивчення клітини не закінчилася у ХІХ ст., а продовжується і до цього часу, але саме в цей період була закладена основи науки – цитології, науки про будову і функції клітини.

2. Цитологія – наука про клітину ( бесіда)

   

   Науку про   будову, функції та  різноманітність клітин  називають    ц и т о л о г і я                                                                                                                                                             від латинської мови   «китос, цитос» – клітина,   «логос» – наука.

    Сучасна цитологія вивчає будову клітин, їх функціонування як елементарних живих систем; досліджує функції окремих клітинних компонентів, процеси відтворення клітин, їх репарацію, пристосування до умов середовища та інші процеси, які дозволяють судити про загальні для всіх клітин властивості і функції. Цитологія розглядає також особливості спеціалізованих клітин, етапи становлення їх особливих функцій і розвиток специфічних клітинних структур.

   За останні 50 років цитологія із описово-морфологічної переросла в експериментальну науку, яка ставить перед собою завдання вивчення фізіології клітини, її основних життєвих функцій і властивостей, її біології. Іншими словами, сучасна цитологія - це фізіологія клітини. Можливість такого переключення інтересів дослідників виникла в зв'язку з тим, що цитологія тісно пов'язана з науковими і методичними досягненнями біохімії, біофізики, молекулярної біології і генетики.

Предмет цитології, вивчення і зміст досліджень

Предмет цитології

Зміст вивчення й експериментального дослідження

Клітини живих організмів - одноклітинних і багатоклітинних, колоніальних

Будова і хімічний склад клітин

Функції внутрішньоклітинних структур.

Функції клітин у живих організмах.

Розмноження і розвиток клітин.

Пристосування клітин до умов навколишнього середовища

3.Основні положення клітинної теорії(обговорення )

 -  На підставі отриманих  раніше знань про клітину та інформації,яку приготували сьогодні учні, я пропоную уявити себе вченими –біологами і  сформувати самостійно основні положення клітинної теорії.

Презентація відповідей( 2-3 учня)

- порівняти відповіді з текстом;

- знайти доповнення,визначення основних положень клітинної теорії( учні)

4.Методи цитологічних досліджень

"Подивитися в мікроскоп здатен кожний, однак тільки деякі можуть судити про побачене" Ф. Фонтен.

1.Фотопитання.   Який  основний метод дослідження  у цитології?

2.Фотопитання. Що зображено на фото?

3.Фотопитання. Який відомий вам процес зображений на малюнку?

4.Фотопитання. Ці методи можна віднести до методів майбутнього. Чому?

                 (Робота з тестом  підручником    §16, додатковою літературою. Виконання вправи «Учень-учень», підготовка  виступів  учнів-науковців )

 

Таблиця заповнюється поступово під час уроку.

Метод дослідження

Результат використання методу

Світлова мікроскопія

Електронна мікроскопія

Фазово - контрастна мікроскопія

Центрифугування

Метод мічених атомів

Метод культури клітин

Метод  флуоресцентної мікроскопії

Висновки науковців( результат сумісної роботи при виконання вправи «учень-учень»):

     Цитологія -  наука давня, але можна сказати, що вона ще досить молода, так як дуже багато ще необхідно вивчити і науково обґрунтувати, бо без знання життєдіяльності клітини та всіх її процесів неможливо досконало вирішувати проблеми людства, особливо ті, що пов’язані зі здоров’ям. наприклад:

- проблема материнства, так як у нашому екологічно забрудненому середовищі негативні фактори (радіація та хімія) надто впливають на репродуктивні органи;

- проблема хвороб крові, тобто утворення клітин крові в червоному кістковому мозку і його пересадка залишається сьогодні ще актуальнішою;

- генна, клітинна інженерія та клонування вивчаються саме на клітинному рівні;

- вивчення регенерації, яка властива деяким тваринам та використання її для відновлення частин людського тіла;

- проблема цукрового діабету, тобто вивчення клітин підшлункової залози, які виділяють гормон інсулін;

- проблема старіння клітин, тобто проблема геронтології, адже за дослідженнями вчених організм може жити більше 100 років, а старіють першими саме клітини;


V
ІІ. Узагальнення  та систематизація знань.Самостійна робота.Тестові завдання.

     1.Наука про будову і функції  клітини – це..

А) біологія,

Б)гістологія,

В)цитологія.

2.Основною структурною одиницею всіх живих організмів є

А) клітина,

Б)молекула,

В)тканина.

3.Сформував основні положення клітинної теорії:

А) Карл Бер,

Б)Роберт Гук,

В)Теодор Шванн,

Г) Матіас Шлейден.

4.Першим побачив клітину:

А) Роберт Гук,

Б)Антоні ван Левенгук,

В) Роберт Броун.

5.Відкрив яйцеклітину птахів і ссавців:

А) Карл Бер,

Б)Роберт Гук,

В) Рудольф Вірхов.

6.Довів, що будь – яка клітина походить від іншої такої самої клітини шляхом поділу:

А) Карл Бер,

Б)Роберт Гук,

В) Рудольф Вірхов.

7.Клітина, з якої починає свій розвиток будь-який організм у разі статевого розмноження:

А) Гамета,

Б)Яйцеклітина,

В) зигота.

8.Основний метод цитологічних досліджень:

А) Мікроскопія,

Б)Функціонування,

В) Фрагментація.

9.Нові клітини виникають шляхом:

А) Статевого розмноження,

Б) Поділу інших клітин,

В) З’єднання міжклітинної речовини.

10. Угрупування спеціалізованих клітин – це..

А) Орган,

Б) Система,

В)Тканина.

11.Організми, які складаються з багатьох клітин одного чи кількох типів, мають назву:

А)Одноклітинні,

Б) Колоніальні,

В) Багатоклітинні.

12.Детальну будову деяких органел малих розмірів, а також плазматичної мембрани відкрито і вивчено з допомогою:

А) Світлового мікроскопу.

Б)Електронного мікроскопу,

В)методу мічених атомів

Самоперевірка та самооцінювання учнів. Проектування відповідей на екрані.

VІІІ. Підбиття підсумків

   Завдяки сучасній цитології    стало можливим створювати нові ефективні лікарські  препарати, штучно змінювати генетичний матеріал, досягнуто значного прогресу у своєчасному  встановленні причин (діагностуванні) різноманітних захворювань людини, свійських тварин і культурних рослин, їхній профілактиці та лікуванні.

 

 Що нового ви дізналися  на уроці?  Що би ви порадили вчителю   у  підготовці  до наступного уроку? Хто виявить бажання допомогти йому в цьому?

 Рефлексія.

IX.Домашнє завдання на вибір:

  1.   Опрацювати  §  16,виписати ключові тези.
  2.   Приготувати презентацію до теми «Еукаріоти», «Прокаріоти»

     3.   Підготувати план для порівняння клітин різних царств живих організмів.



                                                
Додаток № 2

Завдання№1

1.Порівняйте одноклітинні організми: хламідомонади і евглена зелену (робота з малюнком, додаток1)

2. Знайти спільні та відмінні ознаки.

3.Зробити висновок. Пояснити причини наявності спільних та відмінних ознак рослин і тварин.

Завдання№2

1.Заповнити схему

                                     

                                                Хімічний склад клітини

2.Дати відповіді у питання:

- з яких хімічних речовин складаються клітини?

- чи відрізняються за хімічним складом клітини живих організмів?

Завдання№3

1.Ознайомитись зі змістом таблиці,

2.Зробіть висновки, чим відрізняються клітини одноклітинних організмів від клітин багатоклітинних організмів.

Одноклітинні

Колоніальні

Багатоклітинні

Клітина – індивідуум, існує як самостійний організм.

Бактерії, одноклітинні водорості, найпростіші, деякі гриби.

Складаються з великої кількості клітин одного або кількох типів.

Кожна клітина колонії найчастіше функціонує незалежно від інших

( вольвокс, водяна сіточка)

Складаються з багатьох спеціалізованих клітин, взаємопов’язаних між собою.

Клітини-тканини-органи-системи органів-організм

Висновок

Вставте пропущені слова

1.….. - структурна одиниця всього живого.

2. За хімічним складом всі клітини ……

3.Багатоклітинні організми складаються з …….клітин, що не здатні до……..існування на відміну від одноклітинних.


Метод культури клітин і тканин є методом тривалого збереження та вирощування у спеціальних живильних середовищах клітин, тканин, невеликих органів або їх частин, виділених з організму людини, тварин чи рослин. І хоча культура рослинних клітин з’явилася набагато пізніше від культури тваринної клітини, її дослідження сьогодні знаходиться у високому рівні.

Особливого значення він набув у генетичної селекції  рослин.

Це - електронний мікроскоп. За принципом конструкції подібний до світлового, але замість  променів застосовують потік електронів, які рухаються  в магнітному полі. Цей потік прискорюються різницею потенціалів між катодом і анодом. Пройшовши крізь об’єкт, електрони потрапляють у люмінесцентний екран, збуджуючи його свічення , або на особливу фотоплівку, за допомогою якої зображення об’єкта можна фотографувати. Метод дозволяю дослідити ультраструктури клітини та всі їх  органели .

Світлова мікроскопія базується на тому, що через прозорий об’єкт проходять промені світла, які потрапляють у систему лінз об’єктива чи окуляра. За допомогою цих методів можна вивчати загальний план будови клітини та окремих органел, розміри яких не менше ніж 200 нм. Сучасні світлові мікроскопи мають кратність збільшення у 2-3 тис. разів.

Яке збільшення забезпечує шкільний мікроскоп? Як це обчислити?(відповіді учнів)

вода

білки

жири

Дослідження цього процесу(мітозу) стало можливим при застосуванні  методу фазово-контрастної мікроскопії. Він базується у тому, що окремі ділянки прозорої клітини хоч і мало чим, але все ж таки відрізняються одна від одної за щільністю та світло переломлюванням. Учені використовують сповільнене мікрофотографування через фазовоконтрасний мікроскоп, де можна спостерігати структури незафарбованих живих клітин.

У сучасному етапі розвитку цитології клітинна теорія включає слідуючи положення:

1. Клітина – елементарна одиниця будови і розвитку всіх живих організмів.

2.Клітини всіх одноклітинних і багатоклітинних організмів подібні за походженням, будовою,хімічним складом, основними проявами життєдіяльності.

3. Кожна нова клітина утворюється виключно внаслідок розмноження материнської шляхом поділу.

4.У багатоклітинних організмів, які розвиваються з однієї клітини – зиготи, спори тощо, різні типи клітин формуються завдяки їхній спеціалізації протягом індивідуального

розвитку особини та утворюють тканини.

5. І тканини складаються органи, які тісно пов’язані між собою й підпорядковані нервово-гуморальним та імунним системам регуляції.

 Метод мічених атомів(авторадіографія) дозволяє відстежити шлях речовин усередині клітини, механізм обміну речовин, дослідити функції окремих органел. Так наприклад, використання радіоактивного фосфору дало можливість визначити інтенсивність процесів обміну у молодих кістках,завдяки радіойоду  було з’ясовано закономірності функціонування щитовидної залози.

   Метод  центрифугування дозволяє розділити вміст клітин на фракції за формою та розміром  окремих компонентів для подальшого окремого дослідження кожної з фракції. Оскільки різні  клітинні структури  мають неоднакову щільність, вони при дуже швидких обертах центрифуги осідають шарами:щільніші органели -  швидше і тому опиняються знизу, а менш щільні – зверху. Ці шари розділяють і вивчають окремо.

 Метод флуоресцентної мікроскопії дозволяє вивчати вміст живих клітин. Молекули деяких речовин можуть флюоресціювати, тобто пропускати світлові промені під впливом збуджуючого світла. Використовують спеціальні барвники, які з’єднуються тільки з певними біологічними молекулами. За інтенсивністю цього барвника можна говорити про кількість білка у клітині.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

68743. Литье в песчаные формы 57.5 KB
  В настоящее время литьем в песчаные формы изготавливается около 80 всех отливок по массе Технологический процесс производства отливок в данном способе литья разнообразен по уровню механизации особенно при изготовлении литейных форм и стержней начиная от ручного труда и кончая...
68745. Англійська мова: Навчально-методичний посібник 916 KB
  У відповідності до навчальної програми дисципліни “Іноземна мова” на ІІ етапі навчання студенти мають опрацювати самостійно літературу за фахом в обсязі 45 тис. друкованих знаків. Систематичність цієї роботи як компонента навчального процесу перебуває під постійним контролем викладача.
68748. АНГЛІЙСЬКА МОВА: ЗБІРКА ЗАВДАНЬ ТА РОЗДАТКОВИХ КАРТОК 37.97 MB
  Приоритети роботи за даною навчально-методичною збіркою: автентичні взірці мовлення, потреби професійного спілкування, розвиток особистостей студентів, їх висока вмотивованість, осмислення індивідуальних способів навчальної роботи, розуміння шляхів подоляння особистих комунікативних вад...
68749. ЗБІРКА ЗАВДАНЬ ТА РОЗДАТКОВИХ КАРТОК: АНГЛІЙСЬКА МОВА 29.06 MB
  Ці матеріали складено у відповідності до програми навчальної дисципліни «Іноземна мова», зокрема, частини, що стосується ІІ етапу навчання у групах поглибленого вивчення англійської мови. Дана навчально - методична праця призначена для студентів і є допоміжною літературою для конкретизації кожного заняття...
68751. Друга іноземна (англійська) мова: Словник-мінімум 120 KB
  Словник побудовано на текстовому матеріалі підручника S. Le Maistre, C. Lewis “Language to go” розділи 21-40, в яких розглядаються такі теми, як людина та її оточення: подорожування, відпочинок, свята, покупки, кіно, хвороби, їжа, характер людини, робота тощо.