Муниципальное общеобразовательное учреждение
"Средняя общеобразовательная школа № 4 имени Героя Советского Союза В.П.Трубаченко г. Вольска Саратовской области"
Практико - ориентированный проект:
« Ее величество—клетка!»
| Проект выполнили: Руководитель: Варнакова И.В. |
2020 год
Содержание
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………….…........3-4 Глава 1 . ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Клетка…..………………………………………………………………..........4-9
1.1.История становления науки клетки………………..…………………...……4
1.2. История открытия клетки…….. …………………………………………..4-5
1.3. Строение клетки…………..…………………………………………….….6-8
1.4. Клеточная теория…………………….…………………………………...…..9
Глава 2 . ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Лабораторная работа «Изготовление и рассматривание микропрепарата кожицы лука»………………………………………………………...………10-11
2.2. Творческая работа «Изготовление модели клетки…………..….….…12-15
Глава 3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
3. Выводы……………………………………………………........….…………15 4. Заключение....…………………………………..…………….……….…...15-16
5. Список литературы и интернет источников…….…………………………..16
Введение
Клетка – удивительный и загадочный мир, который существует в каждом организме. Иногда организм представляет собой одну клетку, а иногда состоит из миллионов. А все ли клетки одинаковы? Долгое время считали, что клетка — это масса цитоплазмы, которая окружена клеточной оболочкой и содержит ядро. Такое представление просуществовало до усовершенствования методов микроскопического исследования. Разрешающая сила самого сильного светового микроскопа составляет около 150—200 нм и не позволяет увидеть многие органеллы, а тем более рассмотреть их внутреннее строение. Последнее стало возможным лишь после изобретения электронного микроскопа.
Это открытие сделал очень давно Роберт Гук. Рассматривая в сконструированный им микроскоп тонкий срез коры пробкового дуба, он насчитал до 125 миллионов пор или ячеек. Эти ячейки он назвал клетками. Так началось изучение клеточного строения растений, которое продолжается, посей день.
Невидимая простым глазом, клетка настолько мала, что даже трудно вообразить ее размеры. Измерять клетку миллиметрами - все равно, что рост человека выражать в километрах. Клетку приходится измерять тысячными долями миллиметра – микрометрами. Размеры клеток примерно 30 микрон.
Несмотря на такие крошечные размеры, клетка необычайно сложно устроена.
Цель: Изучить особенности строения растительной и животной клетки. Создать модель растительной и животной клетки.
Задачи:
1) изучить главные части растительной и животной клетки
2) выяснить сходство и различие изученных клеток
3) находить в объектах исследования клетки.
4) найти оптимальный вариант материалов, обеспечивающий объем конструкции модели растительной и животной клетки.
Объектом исследования: клетка
Предметом – строение растительной и животной клетки.
Методы исследования:
изучение литературы;
наблюдение;
лабораторное исследование
анализ и обобщение полученных данных
творческая работа
Практическая значимость. Полученные модели клеток можно использовать на уроках биологии и окружающего мира.
Актуальность исследования:
В течение всего курса биологии в школе мы будем изучать живые организмы. Для того чтобы разобраться в сложных процессах жизнедеятельности живых существ необходимо изучить структурную единицу жизни - клетку!
Гипотеза: Все клетки имеют одинаковое строение?
Актуальность работы: Данная работа является актуальной, поскольку строение клетки изучается на стыке сразу нескольких взаимосвязанных дисциплин. Таким образом, актуальность данной проблемы определила выбор темы работы "Её величество - клетка", определила круг вопросов и логическую схему ее построения.
Проблема: почему клетки разные?
Продукт проекта: Модели клетки
1. Теоретическая часть
1.1. История становления науки о клетке.
Согласно клеточной теории, все растения и животные состоят из сходных единиц - клеток, каждая из которых обладает всеми свойствами живого. Эта теория стала краеугольным камнем всего современного биологического мышления. В конце 19 в. главное внимание цитологов было направлено на подробное изучение строения клеток, процесса их деления и выяснение их роли. Вначале при изучении деталей строения клеток приходилось полагаться главным образом на визуальное исследование мертвого, а не живого материала. Необходимы были методы, которые позволяли бы сохранять протоплазму, не повреждая ее, изготавливать достаточно тонкие срезы ткани, проходящие и через клеточные компоненты, а также окрашивать срезы, чтобы выявлять детали клеточного строения. Такие методы создавались и совершенствовались в течение всей второй половины 19 века.
Фундаментальное значение для дальнейшего развития клеточной теории имела концепция генетической непрерывности клеток. Сначала ботаники, а затем и зоологи (после того как разъяснились противоречия в данных, полученных при изучении некоторых патологических процессов) признали, что клетки возникают только в результате деления уже существующих клеток. В 1858 Р. Вирхов сформулировал закон генетической непрерывности в афоризме «Omnis cellula e cellula» («Каждая клетка из клетки»). Когда была установлена роль ядра в клеточном делении, В. Флемминг (1882) перефразировал этот афоризм, провозгласив: «Omnis nucleus e nucleo» («Каждое ядро из ядра»). Одним из первых важных открытий в изучении ядра было обнаружение в нем интенсивно окрашивающихся нитей, названных хроматином. Последующие исследования показали, что при делении клетки эти нити собираются в дискретные тельца - хромосомы,что число хромосом постоянно для каждого вида, а в процессе клеточного деления, или митоза, каждая хромосома расщепляется на две, так что каждая клетка получает типичное для данного вида число хромосом.
1.2.История открытия клетки
Так что же такое клетка?
Клетка - элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят, как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Все живые организмы либо состоят из множества клеток (многоклеточные животные, растения и грибы), либо являются одноклеточными организмами (многие простейшие и бактерии).
Цитология (от греч. кэфпт - пузырьковидное образование и льгпт - слово, наука) - раздел биологии, наука о клетках, структурных единицах всех живых организмов, ставит перед собой задачи изучения строения, свойств, и функционирования живой клетки.
Изучение мельчайших структур живых организмов стало возможным лишь после изобретения микроскопа - в 17 веке. Термин «клетка» впервые предложил 1665 г. английский естествоиспытатель Роберт Гук (1635-1703) для описания ячеистой структуры наблюдаемого под микроскопом среза пробки. Рассматривая тонкие срезы высушенной пробки, он обнаружил, что они «состоят из множества коробочек». Каждую из этих коробочек Гук назвал клеткой («камерой»)». В 1674 году голландский учёный Антони ван Левенгук установил, что вещество, находящееся внутри клетки, определенным образом организовано.
Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный – физик Роберт Гук (известный открытием закона Гука).
Рис. 1. Микроскоп Роберта Гука и сделанный им рисунок микроскопической структуры тонкого среза пробки
В 1665 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа. Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему соты в ульях медоносных пчёл, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «ячейка, клетка»).
1.3. Строение клетки
Ядро
Ядро есть в каждой клетке растения. Но не только растение состоит из клеток с ядрами. Не будь крохотных элементов под названием «клетка», и живых организмов не существовало бы.
Функция: Сохранение наследственной информации
Цитоплазма
Внутренняя среда клетки, в которой находится ядро и другие органоиды. Имеет полужидкую, мелкозернистую структуру
Функция: Выполняет транспортную функцию. Регулирует скорость протекания обменных биохимических процессов. Обеспечивает взаимодействие органоидов.
Рибосомы
Мелкие органоиды сферической или эллипсоидной формы диаметром от 15 до 30 нанометров
Функция: Обеспечивают процесс синтеза молекул белка, их сборку из аминокислот
Митохондрии
Органоиды, имеющие самую разнообразную форму – от сферической до нитевидной. Внутри митохондрий имеются складки от 0,2 до 0,7 мкм.
Внешняя оболочка митохондрий имеет двухмембранную структуру. Наружная мембрана гладкая, а на внутренней имеются выросты крестообразной формы с дыхательными ферментами
Функция: Ферменты на мембранах обеспечивают синтез АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) Энергетическая функция. Митохондрии обеспечивают поставки энергии в клетку за счет высвобождения ее при распаде АТФ
Эндоплазматическая сеть (ЭПС)
Система оболочек в цитоплазме, которая образует каналы и полости. Бывает двух типов: гранулированная, на которой имеются рибосомы и гладкая
Функция: Обеспечивает процессы по синтезу питательных веществ (белков, жиров, углеводов). На гранулированной ЭПС синтезируются белки, на гладкой – жиры и углеводы. Обеспечивает циркуляцию и доставку питательных веществ внутри клетки
Хлоропласты
Органоиды овальной формы, имеющие зеленый цвет.
От цитоплазмы отделяются двумя трехслойными мембранами. Внутри хлоропластов находится хлорофилл.
Функция: Преобразуют органические вещества из неорганических, используя энергию солнца.
Комплекс Гольджи
Может быть разной формы. Состоит из полостей, разграниченных мембранами. Из полостей отходят трубчатые образования с пузырьками на концах.
Функция: Образует лизосомы. Собирает и выводит синтезируемые в ЭПС органические
Вакуоль
Особенности строения : по своему строению вакуоль похожа на пузырь заполненный клеточным соком. Она занимает большую часть клетки.
Функция: Функции вакуоли: запасение воды в клетке, она поддерживает тургорное давление, накопление питательных веществ в клетке, вывод из клетки веществ которые ей не полезны (токсичны).
Лизосомы
Лизосомы, как правило, имеют сферическую, овальную форму
Функция: Переваривание захваченных клеткой при эндоцитозе веществ или частиц, уничтожение ненужных клетке структур, к примеру, во время замены старых органоидов новыми, самопереваривание клетки, приводящие
ее к её гибели.
1.4. Клеточная теория
Современная клеточная теория исходит из того, что клеточная структура является главнейшей формой существования жизни, присущей всем живым организмам, кроме вирусов. Совершенствование клеточной структуры явилось главным направлением эволюционного развития как у растений, так и у животных, и клеточное строение прочно удержалось у большинства современных организмов
Основные положения клеточной теории сохранили свое значение и на сегодняшний день.
В настоящее время клеточная теория постулирует:
Клетка – элементарная единица живого.
Вне клетки нет жизни.
Клетка – единая система, состоящая из множества закономерно связанных друг с другом элементов, представляющих собой определенное целостное образование, состоящее из сопряженных функциональных единиц – органелл или органоидов.
Клетки сходны – гомологичны – по строению и по основным свойствам.
Клетки увеличиваются в числе путем деления исходной клетки после удвоения ее генетического материала: клетка от клетки.
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.
Клетки многоклеточных организмов тотипотентны, т.е. обладают генетическими потенциями всех клеток данного организма, равнозначны по генетической информации, но отличаются друг от друга разной экспрессией различных генов, что приводит к их морфологическому и функциональному разнообразию – к дифференцировке.
Создание клеточной теории явилось крупнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства всей живой природы.
Клеточная теория считается и поныне одним из важнейших открытий естествознания, равным по значению открытию закона сохранения энергии и дарвиновской теории естественного отбора. Открытие клетки и создание клеточной теории способствовали объяснению основных закономерностей живой природы.
Создание клеточной теории стало одним из решающих доказательств единства живой природы и дало мощный толчок для развития живой природы на клеточном уровне. В связи с этим клеточная теория сыграла огромную роль в развитии биологии как науки, а также послужила фундаментом для развития таких дисциплин как эмбриология, гистология, анатомия и физиология. Клеточная теория стала важной вехой в развитии не только биологии, но и медицины.
2.Практическая часть
2.1. Лабораторная работа «Изготовление и рассматривание микропрепарата кожицы лука»
Под лупой можно рассматривать части растений непосредственно, без всякой обработки. Чтобы рассмотреть что-либо под микроскопом, нужно приготовить микропрепарат.
Что делаем. Приготовили микроскоп к работе, настроили свет. Предметное и покровное стёкла протерли салфеткой. Пипеткой капнули каплю воды на предметное стекло (1).
Взяли луковицу. Разрезали её вдоль и сняли наружные чешуи. С мясистой чешуи оторвали иголкой кусочек поверхностной плёнки пинцетом. Положили его в каплю воды на предметном стекле (2).
Осторожно расправили кожицу препаровальной иглой (3).
Накрыли покровным стеклом (4).
Временный микропрепарат кожицы лука готов (5).
Приготовленный микропрепарат рассмотрели при увеличении в 56 раз (объектив х8, окуляр х7). Осторожно передвигая предметное стекло по предметному столику, найдите такое место на препарате, где лучше всего видны клетки.
Что наблюдаем. На микропрепарате видны продолговатые клетки, плотно прилегающие одна к другой (6).
При большом увеличении (7) в микроскоп учителя, рассмотрели плотную прозрачную оболочку с более тонкими участками — порами. Внутри клетки находится бесцветное вязкое вещество — цитоплазма. В цитоплазме находится небольшое плотное ядро, в котором находится ядрышко. Почти во всех клетках, особенно в старых, хорошо заметны полости — вакуоли.
Вывод: живой растительный организм состоит из клеток. Содержимое клетки представлено полужидкой прозрачной цитоплазмой, в которой находятся более плотное ядро с ядрышком. Клеточная оболочка прозрачная, плотная, упругая, не даёт цитоплазме растекаться, придаёт ей определённую форму. Некоторые участки оболочки более тонкие — это поры, через них происходит связь между клетками.
Таким образом, клетка — это единица строения растения.
2.2. Творческая работа «Изготовление моделей клетки»
Изучив строение клетки можно приступать к изготовлению растительной и животной клетки своими руками.
Перед нами встала задачи:
- найти оптимальный вариант модели, увеличивающий во много раз клетку.
- подобрать материал для нашей конструкции, показывающий, что клетка имеет объем.
Фото 1. Модель животной клетки. Коновалов Артем
Фото 2. Модель растительной клетки. Тимофеева Софья
Фото 3. Модель растительной клетки. Бахарев Алексей
Фото 4. Модель животной клетки. Белоусова Анастасия
Фото 5. Модель животной клетки. Джерелейко Дарья
3. Вывод:
Изучили научную литературу, в которой освещены все изученные особенности строения растительной и животной клетки. Выполнили лабораторную работу и рассмотрели на готовых препаратах строение животной клетки (зеленая эвглена). Изготовили группой динамическую модель растительной и животной клетки и модели клеток по выбору индивидуально из различных материалов.
Столько подданных у одной единственной клетки!
4. Заключение
В ходе работы над созданием модели растительной и животной клетки, мы четко усвоил строение растительной и животной клетки. Пришли к выводу, несмотря на то, что все организмы состоят из клеток, не все клетки имеют одинаковое строение.
Таким образом, разница между растительной и животной клетками заключается в следующем:
в растительной клетке присутствует прочная и толстая клеточная стенка из целлюлозы;
в растительной клетке развита сеть вакуолей, в животной клетке она развита слабо;
растительная клетка содержит особые органоиды – пластиды (хлоропласты, лейкопласты и хромопласты), а животная клетка их не содержит.
5. Список используемой литературы и интернет источников:
Аслиз М. Е. Энциклопедический словарь юного биолога.- М.: Педагогика, 1986. - 352 с.
Барабанов Е.И., Зайчикова С.Г. Ботаника. Руководство к практическим занятиям. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – 304 с.
Талиев В.И. Основы ботаники в эволюционном изложении. – М.: Либроком, 2012. – 576 с.
Учебник : Биология 5 класс Автор(ы): И.Н.Пономарёв, И.В.Николаев,Год издания: 2018 Издательство: Вентана-Граф Количество страниц: 129
http://www.studfiles.ru/preview/3544525
http://studopedia.ru/5_155687_stroenie-kletki.html
http://www.my-article.net/get/наука/ботаника/клеточное-строение-растений.
Википедия сайт-https: //ru.wikipedia.org/wiki/
http://www.activestudy.info/kompleks-goldzhi/
http://www.biology.ru%7C/
6
Панов Егор Игоревич