Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение «Вавиловская средняя общеобразовательная школа»
636202, Томская область, Бакчарский район, д. Вавиловка,
улица Садовая, д.1
Тел/факс (38-249) 37-224,37-312, e-mail vavsch@ mail. ru
Разработка проблемного урока по биологии в 9 классе.
Прокариотическая клетка.
Учебник: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.и. Сонин
Сараева Любовь Александровна,
Учитель химии-биологии,
1 категория
Урок по теме: «Прокариотическая клетка» 9 класс
Учебник: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.и. Сонин
На нашей планете обитает великое множество самых различных организмов,
и все это многообразие может быть отнесено либо к эукариотам,
либо к прокариотам, особенности строения которых необходимо знать.
/Вернадский В.И./
Цели:
Образовательная:
сформировать представления учащихся о двух уровнях клеточной организации: прокариотической и эукариотической.
познакомить учащихся с особенностями строения и жизнедеятельностью прокариотической клетки на примере бактериальной.
Воспитательная:
Развивающая:
Оборудование: учебники, дополнительный материал, презентация.
Ход урока
I. Повторение и проверка знаний изученного материала.
2. Письменная работа:
1.Наука изучающая клетки называется:
А) Генетика; Б) Селекция; В) экология; В) Цитология.
2. Органические вещества клетки:
А) Вода, минеральные вещества, жиры;
Б) Углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты;
В) Углеводы, минеральные вещества, жиры;
Г) Вода, минеральные вещества, белки.
3. Накопление и упаковку химических соединений в клетке осуществляют:
А) Митохондрии; Б) Рибосомы; В) Лизосомы; Г) Комплекс Гольджи.
4. Функции внутриклеточного пищеварения выполняют:
А) Митохондрии; Б) Рибосомы; В) Лизосомы; Г) Комплекс Гольджи.
5. «Сборку» полимерной молекулы белка производят:
А) Митохондрии; Б) Рибосомы; В) Лизосомы; Г) Комплекс Гольджи.
6. Совокупность химических реакций в результате которых происходит распад органических веществ и высвобождение энергии называют:
А) Катаболизм; Б) Анаболизм; В) Метаболизм; Г) Ассимиляция
7. Процесс образования органических веществ на свету в хлоропластах с использованием воды и углекислого газа называют:
А) Фотосинтезом; Б) Транскрипцией; В) Биосинтезом; Г) Гликолизом.
8.Какие вещества клетки не относятся к органическим веществам?
А) белки. Б)липиды. В)соли кальция.
9.Что является мономером белка?
А)пептид. Б)аминокислота. В)глюкоза.
10. Универсальным источником энергии является:
А) глюкоза Б) жир В) АТФ
II. Изучение нового материала:
- Какие выделяют уровни клеточной организации?
- Какие клетки называют прокариотическими?
- Какие организмы относятся к прокариотическим?
Прокариотические организмы сохраняют черты глубочайшей древности: они очень просто устроены.
Бактерии представляют собой типичные прокариотические клетки. Они живут повсюду: в воде, в почве, в пищевых продуктах. Бактерии представляют собой примитивные формы жизни, и можно предположить, что они относятся к тому типу живых существ, которые появились на самых ранних этапах развития жизни на Земле.
По-видимому, первоначально бактерии жили в морях; от них, вероятно, и произошли современные микроорганизмы. Человек познакомился с миром бактерий сравнительно недавно, лишь после того, как научились изготовлять линзы, дающие достаточно сильное увеличение. Развитие техники в последующие века позволило подробно изучить бактерии и другие прокариотические организмы.
Размеры бактерий колеблются в широких пределах: от 1 до 10-15 мкм.
- Рассмотрите рисунки, изображающие бактерии. Какую форму они могут иметь?
По форме выделяют шаровидные клетки-кокки, вытянутые - палочки, или бациллы, извитые - спириллы. Микроорганизмы могут существовать или по отдельности, или образуют скопления.
Бактерии могут жить или только в аэробных, или только в анаэробных условиях, или и в тех и других. Необходимую энергию они получают в процессе дыхания, брожения или фотосинтеза.
- Какие особенности строения бактерий можно выделить?
Основные особенности строения бактерий – отсутствие ядра, ограниченного оболочкой.
Проблема: Известно, что бактериальная клетка не имеет ядра, координатора и регулятора всех функций клетки. Объясните, каким же образом контролируется и регулируется нормальный ход всех внутриклеточных процессов в клетках бактерий.
Решение:
1 этап – осознание проблемы, обнаружение противоречий
Обучающиеся знают, что ядро – важнейший компонент эукариотической клетки, где хранящий наследственную информацию и управляющий процессами внутриклеточного метаболизма, обеспечивающий нормальную жизнедеятельность клетки и выполнение ею своих функций. Прокариотическая клетка ядра не имеет, но не теряет способности управлять нормальным ходом внутриклеточных процессов. Налицо противоречие, оформляем в виде записи.
2 этап – выдвижение гипотезы Отсутствие ядра в эукариотической клетке должно привести к нарушению всех процессов жизнедеятельности, за которые отвечает ядро, а в бактериальной клетке этого не происходит. Из этого следует что, в прокариотической клетке есть какая-то структура, выполняющая функции ядра.
3 этап – доказательства гипотезы
Для доказательства гипотезы нужно узнать, как устроена прокариотическая клетка.
Наследственная информация бактерий заключается в одной хромосоме. Бактериальная хромосома, состоящая из одной молекулы ДНК, имеет форму кольца и погружена в цитоплазму.
Доказательства:
наследственная информация, программа жизнедеятельности клетки, хранится в ДНК, а в клетках бактерий она есть;
передача, обмен генетической информацией также происходит с помощью ДНК.
4 этап – вывод
Бактериальная клетка, не имеющая ядра, может контролировать и регулировать нормальный ход всех внутриклеточных процессов, так как она имеет:
нуклеотид – особую кольцевую молекулу ДНК, содержащую генетический материал;
плазмиды – мелкие молекулы ДНК, участвующие в обмене генетической информацией между клетками.
[pic]
Бактериальная клетка окружена мембраной, отделяющей цитоплазму от клеточной стенки. В цитоплазме мембран мало. В ней находятся рибосомы, осуществляющие синтез белков. Бактерии размножаются делением надвое. Иногда размножению предшествует половой процесс, сущность которого заключается в возникновении новых комбинаций генов в бактериальной хромосоме. Многим бактериям свойственно спорообразование. Споры возникают, когда ощущается недостаток в питательных веществах или когда в среде в избытке накапливаются продукты обмена. Процессы жизнедеятельности внутри спор практически прекращаются. Споры бактерий в сухом состоянии очень устойчивы. В таком состоянии они сохраняют жизнеспособность многие сотни и даже тысячи лет, выдерживая резкие колебания температуры. Попадая в благоприятные условия, споры преобразуются в активную бактериальную клетку.
По способу питания бактерии делятся на две большие группы: автотрофы и гетеротрофы. К автотрофам, не нуждающимся в веществах, произведённых другими организмами, относятся фотосинтетики (например, пурпурные бактерии и сине-зелёные водоросли) и хемосинтетики (железобактерии, серобактерии, азотные бактерии). Цианобактерии (сине-зелёные водоросли) расщепляют воду на водород, используемый для синтеза углеводов, и кислород. По-видимому, именно эти организмы в свое время наполнили атмосферу Земли кислородом. К гетеротрофам относятся паразиты (возбудители гонореи, менингита и пр.) и сапрофиты (например, бактерии гниения или брожения).
По способу дыхания бактерии делятся на аэробов (большинство бактерий) и анаэробов (возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены). Первым для дыхания нужен кислород, для вторых кислород бесполезен или даже ядовит.
Бактерии размножаются путем деления примерно каждые 20 минут (в благоприятных условиях). ДНК реплицируется, каждая дочерняя клетка получает по своей копии родительской ДНК. Возможна также передача ДНК между неделящимися клетками (посредством захвата “голой” ДНК, при помощи бактериофагов или путём конъюгации, когда бактерии соединяются между собой копуляционными фимбриями), однако увеличения количества особей при этом не происходит. Размножению препятствуют солнечные лучи и продукты их собственной жизнедеятельности.
При неблагоприятных условиях бактерия покрывается плотной оболочкой, её содержимое становится более густым, жизнедеятельность почти прекращается. В таком состоянии споры бактерии могут часами находиться в глубоком вакууме, переносить температуру от –240 °С до +100 °С.
В природе роль бактерий велика. Они широко населяют почву, выполняя роль разрушителей органического вещества. Возвращают химические элементы в биологический круговорот.
Встречаются бактерии симбионты, например клубеньковые бактерии, поселяющиеся в корнях растений семейства бобовые, способны усваивать азот из воздуха и, таким образом снабжают эти растения азотом.
И в жизни человека роль бактерий огромна. Так, получение многих пищевых и технических продуктов невозможно без участия различных бродильных бактерий. В результате жизнедеятельности бактерий получают простоквашу, кефир, сыр, кумыс, а так же ферменты, спирты, лимонную кислоту.
Велика и отрицательная роль бактерий. Различные виды бактерий вызывают порчу пищевых продуктов, выделяя в них продукты своего обмена, ядовитые для человека. Наиболее опасны патогенные бактерии – источники различных заболеваний человека и животных, таких как воспаление легких, туберкулез, аппендицит, сальмонеллезы, чума, холера и др. Поражают бактерии и растения.
В подцарстве прокариот особое место занимают цианобактерии, нередко называемых синезелеными водорослями.
Большинство из них, будучи автотрофными организмами, могут синтезировать все вещества клетки за счет энергии света. Однако они способны к смешанному типу питания. Часто вступают в симбиоз с другими организмами, например с грабами.
Выводы:
НЕТ ядра, генетический материал – нуклеотид – кольцевая ДНК в цитоплазме, нет ядрышка, ЭПС, митохондрий, пластид, центриолей.
ЕСТЬ мембрана, клеточная стенка (муреин), рибосомы, мезосомы (дыхание), фотосинтетические мембраны (фотосинтез, кислород не образуется), жгутики (простые).
III. Закрепление:
Решить кроссворд: «Прокариотическая клетка»
[pic]
По горизонтали
1. Компактно упакованный участок наружной цитоплазматической мембраны.
2. Структуры живой клетки, которые отвечают за выполнение той или иной функции.
3. Образование, возникающее при недостатке в бактериальной клетке питательных веществ.
4. Бактериальная клетка вытянутой формы.
5. Фотосинтезирующие прокариотические организмы; у некоторых из них пигментный комплекс сходен с таковым у высших растений.
6. «Энергетические станции».
7. Прокариоты, сохранившие черты древности; часто анаэробные.
8. Наследственные задатки входящие в состав хромосом.
9. Бактериальная клетка шаровидной формы.
10. Наследственный материал прокариотической клетки в виде кольцевой молекулы ДНК.
11. Бактериальная клетка извилистой формы.
12. Разнообразные по строению и особенностям жизнедеятельности прокариотические организмы.
13. Сине-зелёная водоросль.
По вертикали
1. Наиболее примитивные амебоподобные представители царства Прокариот, не имеющие клеточной стенки.
2. Один из уровней клеточной организации.
3. Запасные питательные вещества откладывающиеся внутри клетки микроорганизмов, продлевающие жизнь в отсутствии внешних источников энергии.
4. Этап жизненного цикла многих прокариот, связанный с переживанием неблагоприятных условий.
5. Микроорганизм, вызывающий воспалительные заболевания человека и животных.
6. Безъядерные клетки.
IV. Домашнее задание § 25
Заполнить таблицу в тетради:
Сравнение эукариотических и прокариотических клеток
