План ведения урока по биологии в 9 классе «Основные положения клеточной теории»
Лекция 3. Основные положения клеточной теории
Цели и задачи урока:
1.Образовательные
1.1 сформировать знания об истории открытия клетки, учёных внесших вклад в изучении строения клетки разобрать основные положения клеточной теории выяснить какие методы используются в цитологии для изучения клетки.
1.2. Проконтролировать степень усвоения полученных знаний на уроке
2. Воспитательные
2.1. Содействовать в ходе урока формированию основных понятия
2.2. Стимулировать активность в учебе
2.3. формирование умений самостоятельной работы показать общебиологическое значение клеточной теории.
3. Развивающие
3.1. Формировать умения обобщать полученные сведения
3.2. Развивать у учащихся познавательный интерес
3.4. Развивать любознательность учащихся
3.5. продолжить формирование умений и навыков использовать различные информационные источники: интернет, дополнительную литературу при подготовке к уроку умения сравнивать, анализировать, делать выводы развивать монологическую речь учащихся, совершенствуя технику публичных выступлений
Форма учебной работы: комбинированный
Методы учения репродуктивный, частично-поисковый
Методические приемы:
1. Использование самооценки деятельности студента на уроке
2.Проблемное изложение
Материальное обеспечение:
1. Учебник
1. Конспект лекций
2. Презентация (по возможности)
4. Мультимедийный проектор,
Структура урока:
1. Организационное начало урока -5 минут
2. Сообщение темы, целей и формы организации урока 10 минут
3. Фронтальная беседа для закрепления предыдущего материала
4. Лекционный материал с презентацией.
5. Закрепление полученных знаний на уроке
6. Саморефлексия студентов 2,5 минут
7. Домашнее задание 2,5 минуты
Цитология (греч. цитоз — ячейка, клетка) — наука о клетке. Предметом цитологии является клетка как структурная и функциональная единица жизни.
Задачи цитологии:
1. изучение строения и функционирования клеток, их химического состава, функций отдельных клеточных компонентов,
2. познание процессов воспроизведения клеток, приспособления к условиям окружающей среды,
3. исследование особенностей строения специализированных клеток, этапов становления их особых функций, развитие специфических клеточных структур и др.
Для решения этих задач в цитологии используются различные методы.
1. Основным методом исследования клеток является световая микроскопия. Для изучения мелких структур применяют оптические приборы — микроскопы. Разрешающая способность микроскопов составляет 0,13—0,20 мкм, т. е. примерно в тысячу раз выше разрешающей способности человеческого глаза. С помощью световых микроскопов, в которых используется солнечный или искусственный свет, удается выявить многие детали внутреннего строения клетки: отдельные органеллы, клеточную оболочку и т. п.
2.Ультратонкое строение клеточных структур изучают с помощью метода электронной микроскопии. В отличие от световых в электронных микроскопах вместо световых лучей используется пучок электронов. Разрешающая способность современных электронных микроскопов составляет 0,1 нм, поэтому с их помощью выявляют очень мелкие детали. В электронном микроскопе видны биологические мембраны(толщина 6—10 нм), рибосомы (диаметр около 20 нм), микротрубочки (толщина около 25 нм) и другие структуры.
3. Для изучения химического состава, выяснения локализации отдельных химических веществ в клетке широко используются методы цито - и гистохимии, основанные на избирательном действии реактивов и красителей на определенные химические вещества цитоплазмы.
4. Метод рентгеноструктурного анализа дает возможность определять пространственное расположение и физические свойства молекул (например, ДНК, белков), входящих в состав клеточных структур.
5. Для изучения клеток органов и тканей растений и животных, процессов деления клетки, их дифференциации и специализации используют метод клеточных культур — выращивание клеток (и целых организмов из отдельных клеток) на питательных средах в стерильных условиях.
6. При исследовании живых клеток, выяснении функций отдельных органелл используют метод микрохирургии — оперативное воздействие на клетку, связанное с удалением или имплантированием отдельных органелл, их пересаживанием из клетки в клетку, введением в клетку крупных макромолекул.
Исследования клетки имеют большое значение для разгадки заболеваний. Именно в клетках начинают развиваться патологические изменения, приводящие к возникновению заболеваний. Чтобы понять роль клеток в развитии заболеваний, приведем несколько примеров. Одно из серьезных заболеваний человека — сахарный диабет. Причина этого заболевания — недостаточная деятельность группы клеток поджелудочной железы, вырабатывающих гормон инсулин, который участвует в регуляции сахарного обмена организма. Злокачественные изменения, приводящие к развитию раковых опухолей, возникают также на уровне клеток. Возбудители кокцидиоза — опасного заболевания кроликов, кур, гусей и уток — паразитические простейшие — кокцидии проникают в клетки кишечного эпителия и печени, растут и размножаются в них, полностью нарушают обмен веществ, а затем разрушают эти клетки. У больных кокцидиозом животных сильно нарушается деятельность пищеварительной системы и при отсутствии лечения животные погибают. Вот почему изучение строения, химического состава, обмена веществ и всех проявлений жизнедеятельности клеток необходимо не только в биологии, но также в медицине и ветеринарии.
Открытие клетки принадлежит английскому естествоиспытателю Р. Гуку, который в 1665 г. впервые рассмотрел тонкий срез пробки в усовершенствованном им микроскопе. На срезе было видно, что пробка имеет ячеистое строение, подобно пчелиным сотам. Эти ячейки Р. Гук назвал клетками. Вслед за Гуком клеточное строение растений подтвердили итальянский врач и микроскопист М. Мальпиги (1675) и английский ботаник Н. Грю (1682). Их внимание привлекли форма клеток и строение их оболочек. В результате было дано представление о клетках как о «мешочках» или «пузырьках», наполненных «питательным соком».
Значительный вклад в изучение клетки внес голландский микроскопист А. Ван Левенгук, открывший в 1674 г. одноклеточные организмы — инфузории, амебы, бактерии. Он также впервые наблюдал животные клетки — эритроциты крови и сперматозоиды.
Дальнейшее усовершенствование микроскопа и интенсивные микроскопические исследования привели к установлению французским ученым Ш. Бриссо-Мирбе (1802,1808) того факта, что все растительные организмы образованы тканями, которые состоят из клеток. Еще дальше в обобщениях пошел французский ученый Ж. Б. Ламарк (1809), который распространил идею Бриссо-Мирбе о клеточном строении и на животные организмы.
В начале XIX в. предпринимаются попытки изучения внутреннего содержимого клетки. В 1825 г. чешский ученый Я. Пуркине открыл ядро в яйцеклетке птиц. В 1831 г. английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро в клетках растений, а в 1833 г. он пришел к выводу, что ядро является обязательной частью растительной клетки. Таким образом, в это время меняется представление о строении клеток: главным в организации клетки стала считаться не клеточная стенка, а ее содержимое.
Многочисленные наблюдения по строению клетки, обобщение накопленных данных позволили немецкому зоологу Т. Шванну в 1839 г. сделать ряд обобщений, которые впоследствии назвали клеточной теорией. Он показал, что клетки растений и животных принципиально сходны между собой.
Т. Шванн и М. Шлейдн
Дальнейшее развитие клеточной теории получило в работах Р. Вирхова (1858), который предположил, что клетки образуются из предшествующих материнских клеток. В 1874 г. Русским ботаником И. Д. Чистяковым, а в 1875 г. польским ботаником Э. Страсбургером было открыто деление клетки — митоз и, таким образом, подтвердилось предположение Р. Вирхова.
Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии, послужила фундаментом для развития таких дисциплин, как эмбриология, гистология и физиология. Она дала основы для понимания жизни, индивидуального развития, для объяснения эволюционной связи между организмами.
Клеточная теория включает следующие основные положения:
1. Клетка — элементарная единица живого, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению, является единицей строения, функционирования и развития всех живых организмов.
2. Клетки всех живых организмов гомологичны по строению, сходны по химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.
3. Размножение клеток происходит путем деления исходной материнской клетки.
4. В многоклеточном организме клетки специализируются по функциям и образуют ткани, из которых построены органы и системы органов, связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.