Конспект-урока на тему "строение клетки". План-конспект урока по биологии. Тема: "Строение растительной клетки" план-конспект урока по биологии (6 класс) на тему Строения клеток по биологии конспект

КЛЕТКА – ЭЛЕМЕНТАРНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА. СТРУКТУРНО – ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПРО- И ЭУКАРИОТИЧЕСКИХ КЛЕТОК.

Клетка – основная структурно – функциональная единица всех живых организмов, элементарная живая система. Клетка может существовать как отдельный организм (бактерии, простейшие, некоторые водоросли и грибы) или в составе тканей многоклеточных животных, растений, грибов. Лишь вирусы представляют собой неклеточные формы жизни, способные осуществлять свой жизненный цикл только внутри клеток хозяина. Представление о клетке как элементарной структуре живых организмов, известное как клеточная теория, сложилось постепенно в XIX в. в результате микроскопических исследований.

^ Клеточная теория.

Клеточная теория – это обобщенные представления о строении клеток как единиц живого, об их размножении и роли в формировании многоклеточных организмов.

Появлению и формулированию отдельных положений клеточной теории предшествовал длительный (более трехсот лет) период накопления наблюдений над строением различных одноклеточных и многоклеточных организмов растений и животных. Этот период связан с развитием и усовершенствованием различных оптических методов исследования.

Клеточная теория была сформулирована ботаником М. Шлейденом и зоологом Т. Шванном в 1838-1839 г.г. В 1858 г. Р. Вирхов обосновал принцип преемственности клеток путем деления («каждая клетка из клетки»). Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства живой природы.

Клеточная теория постулирует:

Клетка – элементарная единица живого;


Клетки разных организмов гомологичны по своему строению;


Размножение клеток происходит путем деления исходной клетки;


Многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток, объединенные в целостные, интегрированные системы тканей и органов, подчиненных и связанных между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.

С современных позиций можно добавить еще одно положение:

^ Клетка – элементарная единица живого.

Живому свойственен ряд совокупных признаков, таких, как способность к воспроизведению (репродукции), росту, использование и трансформация энергии, метаболизм (ассимиляция и диссимиляция), возбудимость, раздражимость, изменчивость и др. Такую совокупность признаков можно обнаружить на клеточном уровне. Нет меньшей единицы живого, чем клетка. Можно выделить из клетки отдельные ее компоненты или молекулы и убедиться, что многие из них обладают специфическими функциональными особенностями, но только клетка в целом является наименьшей единицей, обладающей всеми свойствами живого.

^ Клетки разных организмов гомологичны по своему строению .

Термин «гомологичность» обозначает сходство по коренным свойствам и отличие по второстепенным. Гомологичность строения клеток наблюдается внутри каждого из типов клеток: прокариотическом и эукариотическом. Хорошо известно разнообразие клеток как бактериальных, так и высших организмов. Такое одновременное сходство строения и разнообразие форм определяется тем, что клеточные функции можно подразделить на две группы: обязательные и факультативные. Обязательные функции, направленные на поддержание жизнеспособности самих клеток, осуществляются специальными внутриклеточными структурами, сходными у разных типов клеток.

Различие клеток связано со специализацией их функций, с развитием особых клеточных аппаратов (например, фибриллярные компоненты в мышечных клетках, тигроид и отростки со специальными структурами передачи нервного импульса (синапс)).

^ Размножение клеток происходит путем деления исходной клетки.

Формулировка этого положения связана с именем Р. Вирхова. Размножение клеток прокариотических и эукариотических организмов происходит только путем деления исходной клетки, которому предшествует воспроизведение ее генетического материала (редупликация ДНК).

Многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток, объединенные в целостные, интегрированные системы тканей и органов, подчиненных и связанных между собой межклеточными, гуморальыми и нервными формами регуляции

Действительно, клетка – это единица функционирования в многоклеточном организме. Но клетки объединены в функциональные системы, в ткани и органы, которые находятся во взаимной связи друг с другом. Специализация частей многоклеточного организма, расчлененность его функций, дают ему большие возможности приспособления для размножения отдельных индивидуумов, для сохранения вида.

^ В клетке содержится вся генетическая информация о строении и функциях организма.

Этот постулат появился после изучения строения и функций ДНК, которая является носителем генетической информациии клетки.

^ Ш. Химический состав клетки.

Клетки живых организмов сходны не только по своему строению, но и по химическому составу. Сходство в строении и химическом составе клеток свидетельствует о единстве их происхождения.

По составу входящие в клетку вещества делятся на органические и неорганические.

^ II. 1. Неорганические вещества.

На первом месте по массе в клетке стоит вода (примерно 2/3 массы клетки). Вода имеет огромное значение в жизнедеятельности клетки. Многие элементы в клетках содержатся в виде ионов. Чаще всего встречаются катионы: K+, Na+, Ca2+ Mg2+, и анионы: H2PO4-, Cl-, HCO3-. Содержание катионов и анионов в клетках обычно значительно отличается от содержания их во внеклеточной среде.

Минеральные соли (например фосфат кальция) могут входить в состав межклеточного вещества, раковин моллюсков и обеспечивать прочность этих образований.

^ III.2. Органические вещества.

Характерны только для живого. Органические соединения представлены в клетке простыми малыми молекулами (аминокислоты, моно- и олигосахариды, жирные кислоты, азотистые основания), и макромолекулами биополимеров (белки, липиды, полисахариды, нуклеиновые кислоты). Молекулы биополимеров состоят из повторяющихся низкомолекулярных соединений (мономеров), ковалентно связанных между собой.

1. Белки
Белки имеют другое название - протеины («протос» - первый, главный, греч.) что подчеркивает их первостепенное значение для жизни.
В отличие от обычно встречающихся веществ белки обладают рядом существенных особенностей. Прежде всего, у них огромная молекулярная масса. Молекулярная масса такого органического вещества, как этиловый спирт, равна 46, уксусной кислоты - 60, бензола - 78 и т. д. Молекулярная масса одного из белков яйца равна 36 000; а одного из белков мышц достигает 1500 000. Ясно, что по сравнению с молекулами спирта или бензола и многих других органических соединений молекула белка - великан. В ее построении участвуют тысячи атомов. Для того, чтобы подчеркнуть гигантские размеры такой молекулы, ее обычно называют макромолекулой («макрос» - большой, греч.).
Среди органических соединений белки самые сложные. Они относятся к группе соединений, называемых полимерами. Молекула любого полимера представляет собой длинную цепь, в которой многократно повторяется одна и та же сравнительно простая структура, называемая мономером. Если обозначить мономер буквой А, то структура полимера может быть записана так: А-А-А-А-А-А-А. В природе, кроме белков, существует много других полимеров, например: целлюлоза, крахмал, каучук, нуклеиновые кислоты и др. В последние годы химики создали множество искусственных полимеров: полиэтилен, капрон, лавсан и пр. Большинство природных полимеров и все искусственные построены из одинаковых мономеров, и их структура именно такая, как на приведенной выше схеме. Белки же, в отличие от обычных полимеров, построены хотя и из сходных по структуре, но не вполне одинаковых мономеров.
Мономерами белка являются аминокислоты. В составе белковых полимеров обнаружено 20 различных аминокислот. Каждая аминокислота имеет особое строение, свойства и название. Для того чтобы понять, в чем состоит сходство между аминокислотами и чем они отличаются друг от друга, ниже даны формулы двух из них: H 3 C NH 2 CH CH NH 2 CH – CH 2 – C – COOH C – OH C – CH 2 – C - COOH
CH 3 H HC HC H
Лейцин Тирозин
Как видно из формул, в каждой аминокислоте содержится одна и та же группировка:

H – C – NH

2 COOH
В нее входит аминогруппа (NH 2 ) и карбоксильная группа (СООН). Наличие обеих этих групп в аминокислотах придает им амфотерные свойства, так как аминогруппе присущи основные (щелочные) свойства, а карбоксилу - кислотные. Содержанием аминогруппы и карбоксильной сходство между аминокислотами и ограничивается. Остальная часть молекулы у них разная и называется радикалом.
Радикалы у разных аминокислот различные; у одних - углеводородные цепи, у других - бензольные кольца и т. д.
Сцепление аминокислот при образовании белкового полимера происходит через общую для всех них группировку. Из аминогруппы одной аминокислоты и карбоксила другой выделяется молекула воды, и за счет освободившихся валентностей остатки аминокислот соединяются.
Между соединившимися аминокислотами возникает связь NH-СО, называемая пептидной связью, а образовавшееся соединение называется пептидом. Из двух аминокислот образуется дипептид (димер), из трех аминокислот таким же образом возникает трипептид (тример), из многих - полипептид (полимер). Природный белок и представляет собой полипептид, т. е. цепь из нескольких десятков или сотен аминокислотных звеньев. Белки различаются между собой и по составу аминокислот, и по числу аминокислотных звеньев, и по порядку следования их в цепи. Если обозначить каждую аминокислоту буквой, получится алфавит из 20 букв. Попробуйте теперь составить из этих букв фразы из 100, 200, 300 букв. Каждая такая фраза и будет соответствовать какому-нибудь одному белку. Достаточно переставить одну букву - и смысл фразы исказится, получится новая фраза и соответственно новый изомер белка. Легко себе представить, какое гигантское число вариантов можно при этом получить. Действительно, число различных белков, содержащихся в клетках животных и растений, исключительно велико.
Строение молекулы белка . Если учесть, что размер каждого аминокислотного звена составляет около 3 А, то очевидно, что макромолекула белка, которая состоит из нескольких сот аминокислотных звеньев, должна была бы представлять собой длинную цепь. В действительности же макромолекулы белка имеют вид шариков (глобул). Следовательно, в нативном белке («нативус» - природный, лат.) полипептидная цепь каким-то образом закручена, как-то уложена. Исследования показывают, что в укладке полипептидной цепи нет ничего случайного или хаотического, каждому белку присущ определенный, всегда постоянный характер укладки. В сложной структуре белковой макромолекулы различают несколько уровней организации. Первым, наиболее простым из них является сама полипептидная цепь, т. е. цепь аминокислотных звеньев, связанных между собой пептидными связями. Эта структура называется первичной структурой белка; в ней все связи ковалентные, т. е. самые прочные химические связи. Следующим, более высоким уровнем организации является вторичная структура, где белковая нить закручивается в виде спирали. Витки спирали располагаются тесно, и между атомами и аминокислотными радикалами, находящимися на соседних витках, возникает притяжение. В частности, между пептидными связями, расположенными на соседних витках, образуются водородные связи (между NH- и СО- группами). Водородные связи значительно слабее ковалентных, но, повторенные многократно, они дают прочное сцепление. Полипептидная спираль, «прошитая» многочисленными водородными связями, представляет достаточно устойчивую структуру. Вторичная структура белка подвергается дальнейшей укладке. Она сворачивается причудливо, но вполне определенно и у каждого белка строго специфично. В результате возникает уникальная конфигурация, называемая третичной структурой белка. Связи, поддерживающие третичную структуру, еще слабее водородных. Они называются гидрофобными. Это - силы сцепления между неполярными молекулами или неполярными радикалами. Такие радикалы встречаются у ряда аминокислот. По той же причине, по какой распыленные в воде частицы масла или какого-нибудь, другого гидрофобного вещества слипаются в капельки, происходит слипание гидрофобных радикалов полипептидной цепи. Хотя гидрофобные силы сцепления относятся к слабейшим связям, но благодаря их многочисленности они в сумме дают значительную энергию взаимодействия. Участие «слабых» связей в поддержании уникальной структуры белковой макромолекулы обеспечивает достаточную ее устойчивость и вместе с тем высокую подвижность. У некоторых белков в поддержании белковой макромолекулы существенную роль играют так называемые S-S (эс-эс связи) - прочные ковалентные связи, возникающие между отдаленными участками полипептидной цепи.
Выяснение всех деталей строения белковой макромолекулы, т. е. полная характеристика ее первичной, вторичной и третичной структуры, - очень сложная и длительная работа. Однако для ряда белков эти данные уже получены. На рисунке 66 изображена структура белка рибонуклеазы. Рибонуклеаза - один из первых белков, структура которого расшифрована полностью. Как видно из рисунка 66, первичная структура рибонуклеазы образована 124 аминокислотными остатками. Счет аминокислотных остатков в полипептидной цепи принято вести от аминокислоты, сохранившей NH 2 -группу (N - конец цепи), последней аминокислотой считается аминокислота, сохранившая карбоксильную группу (С - конец цепи). Таким образом, первая по счету аминокислота рибонуклеазы - лизин, вторая - глютаминовая кислота и т. д. Достаточно исключить или переставить одну аминокислоту в цепи - и вместо рибонуклеазы возникнет другой белок с другими свойствами.
Для упрощения на рисунке не показано, как закручивается в спираль полипептидная цепь, а третичная структура изображена в плоскости бумаги. Обратите внимание на «сшивки» между 26-й и 87-й аминокислотами, между 66-й и 73-й, между 56-й и 111-й, между 40-й и 97-й. В этих местах между радиолами аминокислоты цистеина, находящимися на удаленных участках полипептидной цепи, образуются -S-S-связи.
Денатурация белка . Чем выше уровень организации белка, тем слабее поддерживающие его связи. Под влиянием различных физических и химических факторов - высокой температуры, действия химических веществ, лучистой энергии и др.- «слабые» связи рвутся, структуры белка - третичная, вторичная - деформируются, разрушаются и свойства его изменяются. Нарушение нативной уникальной структуры белка называется денатурацией. Степень денатурации белка зависит от интенсивности воздействия на него различных факторов: чем интенсивнее воздействие, тем глубже денатурация.
При слабом воздействии изменение белка может ограничиться частичным развертыванием третичной структуры. При более сильном воздействии макромолекула может развернуться полностью и остаться в форме своей первичной структуры (рис. 67).
Разные белки сильно отличаются друг от друга по легкости, с какой они денатурируются. Денатурация яичного белка происходит, например, при 60-70°С, а сократительный белок мышц денатурируется около 45°С. Многие белки денатурируются от действия ничтожных концентраций химических веществ, а некоторые даже от незначительного механического воздействия.
Как показывают исследования, процесс денатурации обратим, т. е. денатурированный белок может перейти обратно в нативный. Даже полностью развернутая макромолекула белка способна самопроизвольно восстановить свою структуру. Отсюда следует, что все особенности строения макромолекулы нативного белка определяются его первичной структурой, т. е. составом аминокислот и порядком их следования в цепи.
Роль белков в клетке. Значение белков для жизни велико и многообразно. На первом месте стоит их каталитическая функция. Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ и от их концентрации. Химическая активность клеточных веществ, как правило, невелика. Концентрации их в клетке большей частью незначительны. Таким образом, реакции \ в клетке должны были бы протекать бесконечно медленно. Между тем известно, что химические реакции в клетке идут со значительной скоростью. Это достигается благодаря наличию в клетке катализаторов. Все клеточные катализаторы - белки. Они называются биокатализаторами, а чаще их называют ферментами. Каталитическая активность ферментов необычайно велика. Так, например, фермент каталаза, катализирующий реакцию распада перекиси водорода, ускоряет эту реакцию в 10 11 раз. По химической структуре ферменты ничем не отличаются от белков, не обладающих ферментативными функциями: те и другие построены из обычных аминокислот, те и другие обладают вторичной, третичной и т. д. структурами. В большинстве случаев ферменты катализируют превращение веществ, размеры молекул которых по сравнению с макромолекулами ферментов очень малы. Например, фермент каталаза имеет молекулярную массу около 100 000, а перекись водорода, распад которой катализирует каталаза, всего 34. Такое соотношение между размерами фермента и его субстрата (вещества, на которое действует фермент) наводит на мысль, что каталитическая активность ферментов определяется не всей его молекулой, а каким-то небольшим ее участком. Этот участок называется активным центром фермента. По-видимому, активный центр представляет собой какое-то сочетание групп, лежащих на расположенных рядом полипептидных цепях в третичной структуре фермента. Такое представление хорошо объясняет тот факт, что при денатурации фермента он лишается своей каталитической активности. Очевидно, при нарушении третичной структуры взаимное расположение полипептидных цепей изменяется, структура активного центра искажается, и фермент лишается активности. Почти каждая химическая реакция в клетке катализируется своим особым ферментом. Структура активного центра и структура субстрата точно соответствуют друг другу. Они подходят друг к другу, как ключ к замку. Благодаря наличию пространственного соответствия между структурой активного центра фермента и структурой субстрата они могут тесно сблизиться между собой, что и обеспечивает возможность реакции между ними.
Кроме каталитической функции, очень важна двигательная функция белков. Все виды движений, к которым способны клетки и организмы, - сокращение мышц у высших животных, мерцание ресничек у простейших, двигательные реакции растений и др. - выполняются особыми сократительными белками.
Еще одна функция белков - транспортная. Белок крови гемоглобин присоединяет кислород и разносит его по всему телу.
При введении чужеродных веществ или клеток в организм в нем происходит выработка особых белков, называемых антителами, которые связывают и обезвреживают чужеродные вещества. В этом случае белки выполняют защитную функцию.
Существенно значение белков и как источника энергии. Белки распадаются в клетке до аминокислот. Часть аминокислот употребляется для синтеза белков, часть же подвергается глубокому расщеплению, в ходе которого освобождается энергия. При расщеплении 1 г белка освобождается 17,6 кдж (4,2 ккал).
Белки - это материал, из которого состоит клетка. Белки участвуют в построении внешней оболочки клетки, внутриклеточных мембран. У высших организмов из белков образованы кровеносные сосуды, роговица глаза, сухожилия, хрящ, волосы.
Таким образом, кроме каталитической, двигательной, транспортной, защитной и энергетической функций, белкам принадлежит еще и структурная функция.
2. Углеводы
В животной клетке углеводы содержатся в небольшом количестве- около 1% (от массы сухого вещества). В клетках печени и мышцах содержание их более высокое - до 5%. Наиболее богаты углеводами растительные клетки. В листьях, семенах, клубнях картофеля и т. д. углеводы составляют почти 90%.
Углеводы представляют собой органические соединения, в состав которых входят углерод, водород и кислород.
Углеводы разделяются на простые и сложные. Простые углеводы называются иначе моносахаридами, сложные - полисахаридами. Полисахариды представляют полимеры, в которых роль мономеров играют моносахариды.
Моносахариды. Для того чтобы иметь представление о химическом строении моносахаридов, приводим структурную формулу одного из них:
O H OH OH OH OH
C – C – C – C – C – CH 2 OH
H H H H
Названия моносахаридов имеют окончания «оза». Корнем слова служит число С-атомов в молекуле или какое-нибудь свойство моносахарида. Таким образом, названия «триоза», «тетроза», «пентоза», «гексоза» и т. д. указывают на число атомов углерода в молекуле моносахарида, а название «глюкоза» - на сладкий вкус этого моносахарида («гликос» - сладкий, греч:), «фруктоза» - на содержание этого моносахарида в фруктах («фруктус» - плоды, лат.).
Все моносахариды - бесцветные вещества, хорошо растворимые в воде, почти все они обладают приятным сладким вкусом.
Самые распространенные моносахариды - гексозы, пентозы и триозы. Из гексоз особенно важны глюкоза, фруктоза и галактоза. Глюкоза и фруктоза содержатся во многих продуктах в свободном состоянии. Сладкий вкус многих фруктов и ягод, а также меда зависит от присутствия в них глюкозы и фруктозы. Глюкоза содержится также в крови (0,1%). Глюкоза, фруктоза и галактоза входят в состав многих ди- и полисахаридов. Из пентоз важны рибоза и дезоксирибоза. Обе в свободном состоянии не встречаются. Они входят в состав нуклеиновых кислот и АТФ.
Полисахариды. Из двух моносахаридов образуется дисахарид, из трех - трисахарид, из многих - полисахарид. Ди- и трисахариды, подобно моносахаридам, хорошо растворимы в воде, обладают сладким вкусом. С увеличением числа мономерных звеньев растворимость полисахаридов уменьшается, сладкий вкус исчезает.
Из дисахаридов всем известен пищевой сахар, называемый часто также тростниковым сахаром, свекловичным сахаром или сахарозой. Сахароза образована из молекулы глюкозы и молекулы фруктозы. Широко распространен молочный сахар, содержащийся в молоке всех млекопитающих. Молочный сахар образован из молекулы глюкозы и молекулы галактозы. Из полисахаридов Мономер крахмала - глюкоза. В отличие от обычных полимеров, в которых мономерные звенья следуют друг за другом и образуют вытянутую цепь, крахмал представляет собой ветвистый полимер. Со структурой крахмала сходна структура гликогена, содержащегося в печени и мышцах животных. Мономером гликогена, как и крахмала, служит глюкоза.
Самый распространенный в природе углевод - клетчатка (целлюлоза). Древесина - почти чистая целлюлоза. По своей структуре целлюлоза - это обычный вытянутый в длинную цепь полимер. Мономер целлюлозы - глюкоза: каждая молекула целлюлозы состоит примерно из 150-200 молекул глюкозы.
Биологическая роль углеводов. Углеводы играют роль источника энергии, необходимой для осуществления клеткой различных форм активности. Любая деятельность - движение, секреция, биосинтез, свечение и т. д. - нуждается в затрате энергии. Углеводы подвергаются в клетке глубокому расщеплению и окислению и превращаются в простейшие продукты: СО 2 и Н 2 О. В ходе этого процесса освобождается энергия. При полном расщеплении и окислении 1 г углеводов освобождается 17,6 кдж (4,2 ккал).
Кроме энергетической роли, углеводы выполняют и строительную функцию: из углевода клетчатки состоят стенки растительных клеток.
3. Жиры и липоиды
Содержание жира в клетках обычно невелико и составляет 5-15% от массы сухого вещества. Существуют, однако, клетки, жира в которых почти 90%. Эти клетки содержатся в жировой ткани. У животных жировая ткань находится под кожей и в сальнике. Жир содержится в молоке всех млекопитающих животных, причем у некоторых из них содержание жира в молоке достигает 40% (у самки дельфина). У ряда растений большое количество жира сосредоточено в семенах и плодах, например у подсолнечника, грецкого ореха.
Наиболее примечательным свойством жира является его резко выраженный гидрофобный характер, т. е. неспособность растворяться в воде. Для растворения жира применяются неводные растворители: бензин, эфир, ацетон.
С химической стороны жиры представляют собой соединения глицерина (трехатомного спирта) с высокомолекулярными органическими кислотами. Остаток глицерина, содержащийся в жире, обладает гидрофильными свойствами, остатки же высокомолекулярных жирных кислот - 3 длинные углеводородные цепи - резко гидрофобны. Если на поверхность воды нанести каплю жира, она растекается по ней, образуя тончайший слой. Установлено, что в таком слое жира к поверхности воды обращены гидрофильные остатки глицерина, а из воды частоколом торчат вверх углеводородные цепи. Таким образом, расположение молекул жира в водной среде самопроизвольно упорядочивается и определяется молекулярной структурой жира.
Кроме жира, в клетке обычно присутствует довольно большое число веществ, обладающих, как и жиры, сильно гидрофобными свойствами. Эти вещества называются липоидами («липос» - жир, «эйдос» - вид, греч.).
По химической структуре некоторые липоиды сходны с жиром. К таким липоидам относятся, например, фосфатиды. Фосфатиды обнаружены во всех клетках. Особенно много их содержится в желтке яйца, в клетках мозговой ткани.
Биологическая роль жира многообразна. Прежде всего, должно быть отмечено его значение как источника энергии. Жиры, как и углеводы, способны расщепляться в клетке до простых продуктов (СО 2 и Н 2 О), и в ходе этого процесса освобождается большое количество энергии 38,9 кдж (9,3 ккал) на 1 г жира. Единственной пищей новорожденных у млекопитающих является молоко. Энергоемкость молока определяется главным образом содержанием в нем жира. Животные и растения откладывают жир в запас и расходуют его в случае необходимости. Это имеет значение для животных, приспособившихся к длительному лишению пищи, например для впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, лишенную" источников питания (верблюды в пустыне). Высокое содержание жира в семенах необходимо для обеспечения энергией развивающегося растения, пока в нем не укрепится и не начнет функционировать корневая система.
Кроме энергетической функции, жиры и липоиды выполняют структурные и защитные функции. Жиры и липоиды нерастворимы в воде. Тончайший их слой входит в состав клеточных мембран. Это создает препятствие для смешивания содержимого клетки с окружающей средой, а также содержимого отдельных частей клетки между собой.
Жир плохо проводит тепло. Он откладывается под кожей, образуя у некоторых животных (например, тюленей, китов) значительные скопления (толщиной до 1 л).

Цель урока: изучить строение растительной клетки.

Задачи урока:

Образовательные:

Сформировать понятие о клетке как о живой единице растительного организма, об оболочке, цитоплазме, ядре и вакуолях;

Раскрыть особенности строения растительной клетки и значение её частей;

Развивающие :

Развивать сопоставительный анализ, через сравнение строения различных клеток (растительной и животной);

Продолжить развитие логического мышления, через решение проблемных вопросов;

Продолжить работу над развитием наблюдательности, -через работу с наглядным материалом;

Развивать личностные качества: умение самостоятельно работать, умение работать быстро и аккуратно.

Воспитательная : воспитать внутреннюю мотивацию к учению, через интересный, познавательный подбор содержания учебного материала, через использование нестандартных приёмов

Скачать:

Предварительный просмотр:

Утверждаю

Директор ГБОУ СОШ № 484

С.Федечкина

План-конспект

урока по биологии с учащимися 6 "б" класса

Тема урока: Строение растительной клетки.

Цель урока: изучить строение растительной клетки.

Задачи урока:

Образовательные:

Сформировать понятие о клетке как о живой единице растительного организма, об оболочке, цитоплазме, ядре и вакуолях;

Раскрыть особенности строения растительной клетки и значение её частей;

Развивающие :

Развивать сопоставительный анализ, через сравнение строения различных клеток (растительной и животной);

Продолжить развитие логического мышления, через решение проблемных вопросов;

Продолжить работу над развитием наблюдательности, -через работу с наглядным материалом;

Развивать личностные качества: умение самостоятельно работать, умение работать быстро и аккуратно.

Воспитательная : воспитать внутреннюю мотивацию к учению, через интересный, познавательный подбор содержания учебного материала, через использование нестандартных приёмов

Оборудование: лупы различных размеров, таблица "Строение растительной клетки", таблицы с изображением различных микроскопов, световой микроскоп, модель растительной клетки; портреты ученых: Антонии Ван Левенгука, Роберта Гука, Теодора Шванна и Матиаса Шлейдана.

Ключевые слова и понятия: клетка, строение растительной клетки, органоиды клетки, цитоплазма, плазматическая мембрана, ядро, пластиды: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, клеточный центр, рибосомы, лизосомы, митохондрии.

Методы и методические приемы: беседы, с опорой на схемы в учебнике и на доске. Самостоятельная работа.

Ход урока

1. Актуализация знаний

А) Фронтальный опрос

Ответьте на вопросы:

1.Какую тему мы изучали на прошлом уроке?

2.Кто такие эукариоты (примеры организмов)?

3.Чем они отличаются от прокариот (примеры организмов)?

4.Какие растения называются высшими?

5.В чем основное отличие высших растений от низших?

6.Приведите примеры высших и низших растений.

Б) Вызывается один ученик. Задание. Покажите основные части микроскопа.

2. Постановка познавательной задачи урока.

3. Изучение нового материала.

Беседа с учащимися

А) Увеличительные приборы.

Учитель показывает лупу.

Как называется этот прибор?

Что можно делать с помощь увеличительно стекла? (ответ учащихся.)

Вот видите, как много способов применения можно найти для простой лупы!

А как думаете, когда впервые была изобретена лупа?

Лупа была известна еще в древней Греции. За 400 лет до нашей эры Аристофан описал свойства увеличительного стекла. Но обычная лупа не дает большого увеличения. Во сколько раз лупа может увеличивать предметы? (ответ учащихся.) Обычная лупа увеличивает в 2-30 раз. Но есть прибор, увеличивающий гораздо сильнее. Что это за прибор? (ответ учащихся) Конечно же, это микроскоп. Первый микроскоп появился около 300 лет назад. Изобретателем считается Антонио Ван Левенгук.Он впервые обнаружил живые существа в капле воды. Его микроскоп давал увеличение почти в 300 раз.

Но кто же дальше усовершенствовал микроскоп? (ответ учащихся.) Это был английский учёный Роберт Гук. Он изобрел специальный осветитель для микроскопа. Микроскоп Гука был гораздо больше похож на современный световой микроскоп. Кто знает, что принесло известность этому учёному? (ответ учащихся.) Он впервые увидел клетки, рассматривая срез пробки дуба. Ячейки он назвал « клетками».

Но ученые долгое время считали, что из клеток состоят только растения.

Идею о том, что все живые организмы состоят из клеток, выдвинули два немецких ученых: Теодор Шванн и Матиас Шлейден. Эта идея получила название клеточной теории. Это произошло в 1839 году.

Б) Строение растительной клетки.

Клетка - это структурная и функциональная единица всех живых организмов. Все клетки отделены друг от друга плазматической мембраной- плотной прозрачной оболочкой. Основная задача мембраны - защита содержимого клетки от воздействия внешней среды. Местами на ней можно увидеть более тонкие участки-поры. Мембрана на внешней стороне имеет плотную оболочку (клеточную стенку), состоящую из клетчатки. Она очень прочная и за счет этого придает клетке прочность и защищает ее от внешнего воздействия. Между оболочками клеток находится межклеточное вещество. При разрушении клетки межклеточное вещество разъединяются.

Живое содержимое клетки представлено цитоплазмой - бесцветным вязким веществом. В ней протекают различные химические процессы. В живой клетке цитоплазма постоянно движется. Скорость движения зависит от температуры, освещения и других условий. Движение цитоплазмы обеспечивает перенос питательных веществ.

В цитоплазме располагаются органоиды клетки. Органоиды - дифференцированные участки цитоплазмы, имеющие определенное строение и функции.

Важнейшим органом клетки является ядро. Оно крупное и четко выраженное. В ядре находится одно или несколько ядрышек. Около ядра находится клеточный центр.

Функцию транспортировки различных веществ в клетке выполняет эндоплазматическая сеть.

В растительной клетке присутствуют и другие органоиды, например, аппарат Гольджи, рибосомы, лизосомы, митохондрии.

Кроме того, в растительной клетке имеются пластиды. Существуют три вида пластид. Они различаются по форме, размерам, функциям. Хлоропласты имеют зеленую окраску, хромопласты - красную, а лейкопласты - белую.

Помимо этого в клетке находятся различные включения – временные образования, например, крахмальные зерна, капли жиров.

В старых клетках хорошо заметны полости, содержащие клеточный сок. Эти образования называются вакуолями.

Заполни таблицу (пользуясь текстом учебника И.Н.Пономаревой параграф7)

Пример заполнения таблицы. В целях экономии времени таблица с названиями граф в печатной версии даю сама (учитель).

Название органоида	Описание	Функции
Цитоплазма	Внутренняя полужидкая среда клетки, в которой находится ядро, органоиды и включения.	Объединяет все органоиды клетки, в ней протекают все процессы обмена веществ.
Плазматическая мембрана	Тонкая прозрачная пленка, состоящая из молекул белков и липидов, на внешней стороне имеется клеточная оболочка, состоящая из целлюлозы.	Защита клетки от внешнего, придание клетки определенной формы, участие в обмене веществ между клеткой и внешней средой, в контактировании клеток друг с другом.
Ядро	Окружено ядерной оболочкой, пронизанной порами, внутри находится одно или несколько ядрышек, хромосом.	Хранит наследственную информацию, регулирует процессы обмена веществ.
Пластиды:	Присутствуют только в растительных клетках.
Хлоропласты	Овальной формы, заполнены хлорофиллом.	Фотосинтез.
Хромопласты	Имеют желтую, оранжевую или красную окраску.	Обеспечивает окраску плодов, лепестков, осенних листьев.
Лейкопласты	Бесцветные, округлой формы, содержатся в неокрашенных частях растений(стебли, клубни, корни)	Накопление запасных питательных веществ
Эндоплазматическая сеть	Сеть многочисленных каналов и полостей в цитоплазме клетки.	Синтез накопление и выделение продуктов обмена
Аппарат Гольджи	Имеет сложную структуру, состоящую из полостей, трубочек и пузырьков.	Накопление и выделение продуктов обмена.
Клеточный центр Только у низших растений.	Состоит из двух цилиндрических телец, расположенных под углом друг к другу.	Принимает участие в делении клетки.
Рибосомы	Мелкие тельца, по форме напоминающие восьмерку	Сборка сложных молекул белков.
Митохондрии	Мелкие тельца различной формы с многочисленными выростами на внутренней части мембране.	Образование и накопление энергии (синтез АТФ)

После выполнения работы 2-3 человека зачитывают результат работы.

4. Закрепление знаний и умений, полученных на уроке.

Ответь на вопросы:

1.Докажите, что клетка является живым организмом.

2.Что такое органоид?

3.Какие органоиды растительной клетки вы знаете?

4.Каких органоидов нет в растительной клетке?

5.Что такое цитоплазма?

6.Какова основная функция ядра?

5.Объявление итогов урока

6Домашнее задание

Параграф номер 7

Учитель биологии

И. Иванова

Цыганкова Наталья Николаевна, учитель биологии.

Тема урока: Клетка – основная единица живого. Строение клетки.

Тип урока: Урок открытия новых знаний.

Технология построения урока: развивающее обучение, здоровьесберегающие технологии .

Цель: изучить строение клетки, выявить роль органоидов клетки.

Задачи:

- образовательные: знать о строении клетки, а так же о роли органоидов клетки.

- развивающие : анализировать, сравнивать и обобщать факты; устанавливать причинно-следственные связи; определять органоиды в клетках растений с помощью опытов; уметь организовать совместную деятельность на конечный результат; уметь выражать свои мысли.

- воспитательные : осознанно достигать поставленной цели; воспитывать положительное отношение к совместному труду.

Планируемые результаты учебного занятия:

Предметные:

Знать строение клетки;

Рассмотреть клеточные органоиды и их роль в клетке;

Уметь отличать клетки бактерий от растений, грибов и животных.

Метапредметные:

- регулятивные: - самостоятельно определять цельучебной деятельности, искать пути решения проблемы и средства достижения цели;

Участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением, высказывать свое;

- коммуникативные: - обсуждать в рабочей группе информацию;

Слушать товарища и обосновывать свое мнение;

Выражать свои мысли и идеи.

- познавательные: - работать с учебником;

Находить отличия;

Составлять схемы-опоры;

Работать с информационными текстами;

Объяснять значения новых слов;

Сравнивать и выделять признаки;

Уметь использовать графические организаторы, символы, схемы для структурирования информации.

Личностные:

- осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию;

Устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом;

Оценивать собственный вклад в работу группы.

Формирование УУД:

Познавательные УУД

Продолжить формирование умения работать с учебником .

Продолжить формирование умения находить о тличия, составлять схемы-опоры, работать с информационными текстами, объяснять значения новых слов, сравнивать и выделять признаки.

Продолжить формирование навыков использовать графические организаторы, символы, схемы для структурирования информации.

Коммуникативные УУД

Продолжить формирование умения самостоятельно организовывать учебное взаимодействие при работе в группе (паре).

Продолжить формирование умения слушать товарища и обосновывать свое мнение.

Продолжить формирование умения выражать свои мысли и идеи.

Регулятивные УУД

Продолжить формирование умения самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель учебной деятельности (формулировка вопроса урока), выдвигать версии.

Продолжить формирование умения участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением, высказывать свое.

Продолжить формирование умения определять критерии изучения строения клетки.

Продолжить формирование навыков в диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки .

Продолжить формирование умения работать по плану, сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно.

Продолжить обучение основам самоконтроля, самооценки и взаимооценки.

Личностные УУД

Создание условий (ДЗ) к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и самопознанию.

Осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию

Устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом

Оценивать собственный вклад в работу группы.

Формы работы: индивидуальная, фронтальная, групповая.

Методы: частично-поисковый.

Информационно-технологические р есурсы: учебник, рабочая тетрадь , ПК, лук - репка, микролаборатория.

Основные термины и понятия: Клеточная мембрана, цитоплазма, ядро, хромосомы, пластиды, хлоропласты, вакуоли.

Ход урока

I . Мотивация

Ребята, добрый день!

Добрый день, ребята!

Давайте посмотрим друг на друга и улыбнёмся . Говорят, «улыбка – это поцелуй души». Присаживайтесь на свои места. Я рада, что у вас хорошее настроение, это значит, что мы с вами сегодня очень дружно и активно поработаем. В этом я даже не сомневаюсь.

Сегодня нам предстоит изучить очень интересную тему из курса биологии. Какую? Вы позже назовете сами.

Итак, сейчас я хочу показать Вам несколько слайдов. Внимание!

Слайд № 1

Теперь прослушайте отрывок из стихотворения. О чем говорится в нем?

Загляните на часок
В нашу клетку-теремок,
В цитоплазме там и тут
Органоиды живут.
Там такое происходит -
Цитоплазма кругом ходит,
Помогает то движенье
В клетке чудным превращеньям.
Их не видел Левенгук,
Удивился б Роберт Гук.

Слайд № 2

Из чего состоят все живые организмы из … (клеток ). Правильно.

Так какова же тема сегодняшнего урока? (версии детей )

Учитель записывает проговоренную тему на доске, а дети в тетрадях.

Тема урока «Строение клетки».

II . Актуализация пройденного материала.

Мы с вами говорили о том, что все живое на Земле имеет клеточное строение, и что их клетки имеют сходное строение.

Заполните схему по составу вещества в клетке.

вещества клетки

неорганические вещества органические вещества

вода минеральные соли белки жиры углеводы

III . Актуализация нового материала.

Мы уже изучили строение клетки. Рассмотрели, чем отличается растительная клетка от животной. Давайте вспомним и проверим наши знания.

1. Один ученик работает у доски с кроссвордом. Из выделенных букв необходимо составить ключевое слово урока. Отвечает на дополнительные вопросы учащихся.

1.Какие структуры придают зеленый цвет клеткам растения? 2.Ученый открывший клетку. С помощью чего можно рассмотреть клетки живых организмов? Защищает клетку от влияния окружающей среды. Полость с клеточным соком, содержащим сахара, другие органические вещества и соли. 6.Полужидкое содержимое клетки.

2. Несколько человек работают по индивидуальным карточкам. Учащиеся самостоятельно проверяют ответы, анализируют их.

Тестовые задания с выбором одного правильного ответа

Карточка 1.

Выбери правильный ответ

1. Растительная клетка отличается от животной наличием органоида:

а) рибосома; б) митохондрия; в) хлоропласт ; г) лизосома

2. Клеточная стенка имеется у клетки:

а) растительной ; б) бактериальной; в) животной

3. Органоид, который содержит клеточный сок:

а) вакуоль ; б) хлоропласт; в) ядро;

Карточка 2.

Выбери правильный ответ

1.Клеточная оболочка не характерна для:

а) растений, б ) животных , в) грибов.

2.Растительная клетка отличается от животной наличием:

а) рибосом, б) хлоропластов , в) митохондрий.

3. Как называется среда клетки внутри которой происходят обменные процессы:

а) ядро; б) цитоплазма ; в) вода;

IV . Лабораторная работа.

а) «Изготовление препарата клеток кожицы чешуи луковицы лука»

1 – Подготовьте предметное стекло, тщательно протерев его марлей.

2 – Пипеткой нанесите 1–2 капли воды на предметное стекло.

3 – При помощи препаровальной иглы осторожно снимите маленький кусочек прозрачной кожицы с внутренней поверхности чешуи лука. Положите кусочек кожицы в каплю воды и расправьте его.

4 – Покройте кожицу покровным стеклом.

5 – Рассмотрите приготовленный микропрепарат под микроскопом. Отметьте, какие части клетки вы видите.

6 – Сравните с рисунком «Строение клетки кожицы чешуи лука» в тексте учебника.

7 – Зарисуйте в тетради 2–3 клетки кожицы лука. Обозначьте оболочку, поры, цитоплазму, ядро, вакуоль с клеточным соком.

б) Работа с компьютером.

Выполняем задание по контролю после изучения темы «Строения клетки», проверяем свои умения.

V. Рефлексия .

Проверка уровня понимания учебного материала, психологического состояния учащихся после урока по вопросам:

До урока:

Не знал…

Не понимал…

Не мог представить…

Не мог выразить…

Не мог выполнить…

Сейчас:

Выяснил…

Выучил…

Познакомился…

Запомнил…

Все ли вам было понятно в течение урока?

Какая часть урока показалась самой интересной?

Какая часть урока вызвала затруднение?

Какое у вас настроение после урока?

Подведение итогов с помощью стихотворения:

Стихотворение «Клетки»

Клетка - жизни всей основа!

Повторять мы будем снова!

Только есть одна беда:

Не удастся никогда

Нам увидеть клетку глазом.

А хотелось бы всё сразу

Рассмотреть и разобрать,

Клетку перерисовать!

Ведь из клетки состоят:

Морж, медведь, петух и кит.

Дуб, сосна, собака, кошка,

Да и гриб на тонкой ножке!

Многоклеточные мы:

И поэтому должны

Клетки мышц мы упражнять,

Клетки мозга развивать.

Обеспечат эти клетки

Нам хорошие отметки!

VI . Домашнее задание.

Всем:

Параграф §8, вопросы на странице 31.

Творческий уровень :

вылепить на картоне из пластилина клетку с ее органоидами,

сочинить сказку о клетке.

В ядре находятся нитевидные образования – хромосомы. Каждая хромосома образует из одной длинной молекулы ДНК, ответственной за передачу наследственной информации. участки молекулы ДНК составляют гены. Каждый ген занимает в хромосоме строго определённое место и отвечает за ту или иную функцию.

Цитоплазма – внутренняя полужирная среда клетки. Органеллы – мельчайшие структуры, расположенные в цитоплазме. (эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии. Лизосомы, комплекс Гольджи, клеточный центр.) Каждая органелла выполняет определённую функцию, обеспечивая жизнедеятельность клетки.

Неорганические вещества ВодаМинеральные вещества Необходима для всех жизненных процессов В водном растворе происходят химические взаимодействия в клетках С водой из клетки удаляются образующиеся в результате химических реакций вещества. Содержаться в цитоплазме и ядре клеток в малых количествах Входят в состав биологически активных веществ Наиболее важны для процессов жизнедеятельности: соли калия, магния, кальция.

Органические вещества. Органические вещества ОписаниеФункции БелкиСамые большие вещества Строительная Защитная Ускоряет химические реакции Роль биологических катализаторов Жиры и углеводыМенее сложное строение, чем у белков Строительная Источник энергии Нуклеиновые кислоты Образуются в клеточном ядре Участвуют в хранении и передаче наследственной информации

Жизненные свойства клетки: Обмен веществ (из межклеточного вещества в клетку постоянно поступают питательные вещества и кислород). Диссимиляция Ассимиляция (разрушение сложных (образование сложных из простых). органических веществ до более простых.) Рост и размножения путём деления. Продолжительность жизни от нескольких часов до десятков лет. Возбудимость – состояние, в котором переходят клетки из состояния покоя.

Клеточная теория - обобщенные представления о строении, размножении клеток и их роли в формировании многоклеточного организма.

1665 год Роберт Гук - наблюдение клетки
1838 Теодор Шванн - обобщение наблюдений

Определение клетки

Клетка - это ограниченная активной мембраной, упорядоченная структурированная система биополимеров и их макромолекулярных комплексов, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы.

Клетка - самоподдерживающаяся и самовоспроизводящаяся система биополимеров

Основные положения клеточной теории:

Клетка - элементарная единица живого.

Клетка - единая система, включающая множество закономерно связанных друг с другом элементов, представляющих собой целостное образование, состоящее из сопряженных функциональных единиц - органелл или органоидов (компартментов).

Гомологичность. Клетки сходны (гомологичны) по основным свойствам и строению.

Деление клеток (клетка от клетки). Клетки увеличиваются в числе путем деления исходной клетки после удвоения ее генетического материала.

Многоклеточный организм представляет собой новую систему, сложный ансамбль из множества клеток, объединенных и интегрированных в системы тканей и органов, связанных друг с другом с помощью химических факторов, гуморальных и нервных (молекулярная регуляция). Клетка в многоклеточном организме - единица функционирования и развития.

Тотипотентность. Клетки многоклеточных организмов тотипотентны - равнозначны по генетической информации, но отличаются экспрессией генов. Это приводит к дифференцировке клеток (морфологическое и функциональное разнообразие)

Прокариотическая клетка

Прокариотические клетки - клетки бактерий и сине-зеленых водорослей

Основные структуры прокариотической клетки:

(как правило) Клеточная стенка/оболочка

Плазматическая мембрана - белково-липидная структура, отделяющая содержимое клетки от внешней среды.

Цитоплазма - внутренняя среда клетки.

Нуклеоид - структура неправильной формы с генетическим материалом.

Внутриклеточные мембранные системы - развиваются за счет плазматической мембраны.

Эукариотическая клетка

Эукариотическая клетка - клетка, содержащая морфологически выраженное ядро.

Основные структуры эукариотической клетки:

Плазматическая мембрана - барьерно-рецепторно-транспорт­ная система клетки.

Клеточное ядро - система хранения, воспроизведения и реализа­ции генетической информации

Цитоплазма - внутреннее содержимое клетки. Компоненты цитоплазмы - гиалоплазма и органеллы.

Гиалоплазма - растворимый компонент цитоплазмы, система основного промежуточного обмена.

Органеллы:

Мембранные органеллы (компартменты):

Одномембранные :

вакуолярная система - система синтеза и внутриклеточного транспорта белковых биополимеров и генезиса многих клеточных мембран (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы, вакуоли)

Двумембранные :

митохондрии - органеллы энергообеспечения клетки за счет синтеза АТФ

пластиды растительных клеток - система синтеза АТФ и

Немембранные органеллы:

цитоскелет - опорно-двигательная система клетки (микротрубочки, микрофилламенты)

Общность и различие прокариотической и эукариотической клетки

Отличия клетки эукариот от прокариотической клетки:

Наличие ядра

Развитая система связанных друг с другом мембранных органоидов

Большой размер

Общие признаки:

Плазматическая мембрана с функцией переноса веществ из клетки в клетку.

Схожесть основных биохимических процессов ( , РНК, репликация ДНК и др.)