Урок № 17 ... Раздел: Клеточный уровень. «Прокариоты – доядерные организмы»

Урок № 17
10 класс
Раздел: Клеточный уровень.
ТЕМА УРОКА: «Прокариоты – доядерные организмы»
ТИП УРОКА: урок изучения и закрепления
деятельности.
новых знаний и способов
ЦЕЛЬ УРОКА: совершенствовать знания о клеточном уровне организации
жизни, показать общность происхождения и различия прокариотических и
эукариотических клеток.
ЗАДАЧИ УРОКА
Образовательные : раскрыть особенности строения и жизнедеятельности
прокариотических организмов, на примере бактериальной клетки,
сформировать представление об основных группах прокариот.
Развивающие
:
развивать
умение
сравнивать,
обобщать
и
систематизировать информацию, делать выводы, работать с учебником,
компьютером, дополнительной информацией.
Воспитательные : воспитывать интерес к знаниям, умение работать в
коллективе.
ФОРМЫ РАБОТЫ: общеклассная, групповая, индивидуальная.
МЕТОДЫ: словесные, наглядно-образные, ИТК, репродуктивные, частичнопоисковые.
ОРГАНИЗАЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА УРОКЕ:
материала, закрепление.
ОБОРУДОВАНИЕ:
компьютер,
проектор,
эукариотической и прокариотической клеток»
изучение нового
таблицы
«Строение
Деятельность учителя: организация беседы по материалу урока,
комментирование текстов сообщений учащихся, анализ информации,
подведение к выводу.
Деятельность учащихся:
слушание, комментирование, рецензирование;
анализируют, оформляют информацию.
делают
сообщения,
Ход урока.
1. Организационный момент. Введение в тему.
2. Актуализация знаний о строении и функционировании эукариотической
клетки.
Ребята, какой уровень организации живого мы рассматривали на прошлых уроках?
(Клеточный)
Давайте вспомним, какие уровни клеточной организации вам известны. (Эукариоты и
прокариоты). Чтобы проверить, как вы освоили этот материал поработаем в группах.
Каждой группе задание. На его обсуждение и выполнение отводится 2 минуты.
Задание для группы 1.
1. Определите, какой аппарат эукариотической клетки изображен на
рисунке. Какие структуры обозначены на рисунке цифрами 1 и 2.
2.Дайте определения понятий.
Пиноцитоз - ________________________________________________
___________________________________________________________ .
Фагоцитоз - ________________________________________________
___________________________________________________________ .
3.В чем отличие активного транспорта веществ, осуществляемого через
плазматическую мембрану, от пассивного?
Задание для группы 2.
1.Какими органоидами образован синтетический аппарат клетки и каковы их
функции?
2.Какие органоиды изображены на рисунках
3.Дайте определения понятиям
Органоиды - ____________________________________________________
_______________________________________________________________.
Включения - ______________________________________________________
_______________________________________________________________.
Задания для группы 3.
1.Какие органоиды изображены на рисунках? К какому аппарату
эукариотической клетки они относятся?
2. Подпишите названия структур, отмеченных цифрами. Каковы их
функции?
3. Что общего в строении митохондрий и хлоропластов?
Задание для группы 4.
1. Каково строение хромосомы? Что обозначено цифрами 1 и 2?
К какому аппарату эукариотической клетки они относятся?
3.Какие хромосомы называют гомологичными? Половыми? Аутосомами?
Оценивание результатов работы.
Учитель. Наш урок сегодня посвящен удивительным созданиям. Именно с них
начинается страница биоэволюции на Земле. Более того, почти 2 млрд. лет они
господствовали на планете. Да и сейчас неплохо освоились в современных условиях. На
их основе создано одно из грозных оружий современности, запрещенное ООН. Они
повсюду, невидимые глазу, они вездесущи
Определите, о каких организмах идет речь? … (Ответы учащихся – о бактериях, о
микроорганизмах).Верно, ребята. А что мы должны узнать о них?
Целеполагание:
1. Изучить места обитания, особенности строения, жизнедеятельности и
размножения бактерий.
2. Рассмотреть примитивный уровень их организации.
3. Показать роль бактерий в природе и жизни человека.
(Объявление темы и формулировка задач урока, демонстрация кадра презентации.)
Цель урока – не только разобраться в их строении и жизнедеятельности, но понять, кто же
они – друзья или враги.
Ребята, откройте тетради и запишите тему урока:
«Прокариоты – доядерные организмы. Бактерии»
2. Изучение нового материала. (Объяснение учителя с опорой на знания
обучающихся).
1. История открытия бактерий.
СЛАЙД-2 (Антони-ван-Левенгук)
Левенгук Антони Ван
(1632-1723) 1683
Рассказ об открытии А.Левенгуком бактерий.
В 1683 году Антони Ван Левенгук впервые увидел бактерии в созданную им лупумикроскоп, которая увеличивала объекты в 160-270 раз. О своем открытии он сообщил в
самое авторитетное учреждение Лондонское королевское общество.
(Ученики в тетрадях записывают фамилию ученого и дату открытия)
Постановка познавательной задачи.
- Ребята, как вы считаете, есть ли на земле места, где бы не встречались
бактерии?
1.Распространение бактерий (выступление группы 1).
Трудно найти место на Земле, где не было бы бактерий. Бактерии космополиты они
встречаются в самых глубоких океанических впадинах, во льдах Арктики и Антарктиды,
в горячих источниках при температуре + 100 градусов и на дне океана вблизи разломов
земной коры при температуре + 200 + 300 градусов, в атмосфере встречаются споры на
высоте до 20 километров, а также в парном молоке и в ядерных реакторах; однако
особенно много их в почве. В верхнем слое почвы содержатся миллионы бактерий на 1 г,
то есть примерно 2 тонны на гектар. В почве они проникают до глубины 4 - 8 километров,
Среди бактерий много форм, которые паразитируют на человеке, растениях и животных.
2.Размеры и форма. В зависимости от формы клетки различают следующие группы
бактерий: шаровидные – кокки, палочковидные – бациллы, дугообразно изогнутые –
вибрионы, штопорообразной формы – спириллы . Многие бактерии способны к
самостоятельному движению благодаря наличию у них простых жгутиков, не содержащих
микротрубочек.
Несмотря на простоту организации, бактерии успешно сосуществуют с
высокоорганизованными эукариотами.
Бактерии – мельчайшие из организмов, обладающих клеточным строением; их размеры
составляют от 0,1 до 10 мкм. На обычной типографской точке можно разместить сотни
тысяч бактерий среднего размера. Бактерии можно увидеть только в микроскоп, поэтому
их называют микроорганизмами или микробами; микроорганизмы изучаются
микробиологией. Часть микробиологии, изучающая бактерии, называется бактериологией.
Начало этой науке положил Антонии ван Левенгук в XVII веке.
На доске слайд №2.
Размеры бактериальных клеток колеблются в широких пределах. Одни из них с трудом
различимы в световой микроскоп и близки по размерам к наиболее крупным вирусам,
другие настолько крупны, что образуемые ими нити видны невооруженным глазом.
Величина бактериальных клеток измеряется в микрометрах и варьирует от 0,1 до 28 мкм.
3.Организация доядерных организмов-прокариот. Клетки прокариотических
организмов имеют очень мелкие размеры (1 – 10 мкм). Самое главное отличие прокариот
от эукариот состоит в отсутствии у первых настоящего ядра и ядерной оболочки. Вместо
ядра имеется одна кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которую часто называют
бактериальной хромосомой.
Основные функции ядерного аппарата прокариот (как и эукариот) заключаются в
хранении, реализации наследственной информации и передаче ее дочерним поколениям.
Эти функции определяет ДНК.
Для прокариот характерны также внехромосомные единицы наследственности –
плазмиды. Плазмиды представляют собой кольцевые участки ДНК, свободно
расположенные в цитоплазме. Они содержат гены, обеспечивающие, например,
устойчивость бактерий к действию антибиотиков.
Кроме специфического строения ядерного аппарата, прокариоты отличаются и другими
особенностями строения клетки.
Надмембранный комплекс поверхностного аппарата прокариотических клеток
представлен жесткими стенками, содержащими органическое вещество муреин. Запасные
вещества бактериальной клетки – полисахариды (крахмал, гликоген), жиры, сера.
У прокариот отсутствуют мембранные органоиды (митохондрии, пластиды, ЭПС,
комплекс Гольджи, лизосомы). Вместо митохондрий и пластид у них имеются мезосомы,
представляющие собой впячивания наружной мембраны клетки. На мезосомах протекают
процессы клеточного дыхания. Фотосинтез у фотосиитезирующих бактерий происходит в
тилакоидах.
Рибосомы в прокариотических клетках намного мельче, чем рибосомы эукариот, и
располагаются они в цитоплазме свободно, не образуя полисом. В цитоплазме клеток
прокариот отсутствуют клеточный центр и опорно-сократительный аппарат. Различия
между прокариотами и эукариотами настолько существенны, что их выделяют в разные
надцарства .
В течение нескольких уроков мы с вами подробно изучали особенности строения и
процессов жизнедеятельности эукариотических клеток. Мир живой природы чрезвычайно
разнообразен и все его многообразие не может сводиться к одному типу клеток –
эукариотическому, у них есть эволюционные предки, которые существуют и не утратили
своей значимости и сегодня – это прокариотические клетки. О них сегодня и пойдет речь
на уроке. Наша задача сравнить строение и жизнедеятельность прокариотической и
эукариотической клеток.
Для того чтобы иметь возможность сравнить и проанализировать результат,
давайте вспомним основные черты уже хорошо знакомой нам эукариотической клетки.
После разбора вопроса строения бактериальной клетки учитель организует работу с
заполнением
сравнительной
таблицы
строения
прокариотической
и
эукариотической клеток.
Разнообразие бактерий по физиологическим свойствам (выступление группы 2).
На доске слайд №4. Разнообразие бактерий
- по отношению к кислороду по способу питания
Аэробы, анаэробы, автотрофы, гетеротрофы.
- по источнику энергии по способу получения орг. веществ
Фототрофы, хемотрофы, сапрофиты, паразиты.
4.Питание бактерий. Простым по своей организации бактериальным клеткам требуется
для жизнедеятельности минимальное количество энергии. Вот почему бактерии могут
использовать такие энергетически бедные источники, как окисление неорганических
веществ (хемосинтезирующие бактерии) или энергию, выделяющуюся при разложении
органических остатков (бактерии гниения и брожения).
По типу питания прокариоты подразделяют на две группы: автотрофов и гетеротрофов.
5.Дыхание бактерий, в процессе которого образуется необходимая для жизни энергия,
осуществляется с участием дыхательных ферментов. По отношению к кислороду
бактерии подразделяют на существующих только в кислородной среде – аэробов
(например, туберкулезная палочка и многие другие) и живущих в бескислородной среде –
анаэробов (столбнячная палочка, палочка ботулизма и др.).
Схему со слайда учащиеся переписывают в тетрадь.
Проблемный вопрос:
Почему бактерии – одноклеточные просто устроенные существа – существуют в
природе наряду с высокоорганизованными?
Почему бактерии широко распространены в природе?
Размножение и спорообразование у бактерий (выступление группы 3). Размножаются
прокариоты путем простого деления надвое . В 50-х годах XX в. у бактерий был
обнаружен половой процесс в форме обмена генетическим материалом между разными
особями.
Прокариоты характеризуются чрезвычайно высокой устойчивостью к различным
воздействиям окружающей среды. Прежде всего, это относится к спорообразующим
формам бактерий. Споры бактерий являются формой перенесения неблагоприятных
условий среды (а не для размножения, как у растений или грибов). При образовании
споры бактериальная клетка претерпевает ряд биохимических изменений: в ней
уменьшается количество свободной воды, снижается активность ферментов, протоплазма
сжимается и покрывается очень плотной оболочкой. При наступлении благоприятных
условий споры набухают и прорастают, образуя новую вегетативную клетку.
6.Деление клетки.
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.
7.Спорообразование.
Это приспособление бактерий к выживанию в неблагоприятных условиях.
Значение бактерий
Проблемный вопрос: Л. Пастер назвал бактерии «великими могильщиками
природы». Прав ли был ученый? Объясните.
Значение бактерий в природе и жизни человека (выступление группы 4).
8. Значение бактерий в природе
Благодаря жизнедеятельности бактерий происходит разложение и минерализация
органических веществ, поставляемых отмершими организмами. Образовавшиеся при этом
простые неорганические вещества (аммиак, сероводород, углекислый газ и др.)
вовлекаются в общий круговорот веществ опять же с участием бактерий, без чего была бы
невозможна жизнь на Земле.
Бактерии вместе с грибами, водорослями и лишайниками разрушают горные породы и
участвуют в почвообразовательном процессе. Они играют значительную роль в
поддержании плодородия почвы, участвуют в образовании гумуса из лесной подстилки и
лежащих на ней гниющих растительных и животных остатков. (Гумус – слой
разложившегося органического вещества, содержащий запас органических и минеральных
веществ и обладающий способностью удерживать воду.) Бактерии участвуют в
круговороте азота, серы, железа, марганца, кремния.
В природе они:
– способствуют образованию гумуса;
– участвуют в геологических процессах, разлагая органические вещества до минеральных,
образуют залежи серных, железных руд, насыщают почву азотом;
– вызывают заболевания растений и животных.
9.Значение бактерий в жизни человека
Роль бактерий в жизни человека неоднозначна. Некоторые из них полезны человеку.
Например, многие млекопитающие, в том числе и человек, из-за отсутствия специальных
ферментов не могут переваривать целлюлозу, входящую в пищу. Переваривание
целлюлозы происходит благодаря бактериям, в норме обитающим в кишечнике. У
кроликов такие бактерии живут в слепой кишке, у коров и овец – в рубце (отделе
желудка). В кишечнике человека живут многие бактерии, некоторые из них синтезируют
витамины группы В и витамин К. Некоторые бактерии обитают на коже человека,
слизистой оболочке носовой и ротовой полостей, в толстом кишечнике и во влагалище,
вытесняя собой болезнетворные микроорганизмы и тем самым оберегая человека от
инфекционных заболеваний.
Бактерии необходимы для производства различных пищевых продуктов, основанного на
брожении. На основе молочнокислого брожения производят все кисломолочные продукты
(простоквашу, кефир, сметану, кумыс), квашеную капусту, сыры.
С 30-х годов XX столетия ученые начали заниматься выделением из некоторых бактерий
веществ, обладающих антибиотическим свойством– способностью либо подавлять рост,
либо совсем убивать другие микробы. Самый богатый источник антибиотиков – это
бактерии, живущие в почве. Антибиотики широко применяются в медицине, ветеринарии,
сельском хозяйстве, промышленности и специальных научных исследованиях.
Бактерии могут причинять и вред человеку. Это проявляется в двух случаях. Во-первых,
если не принять специальных мер, гнилостные бактерии портят пищевые продукты. Вовторых, они могут быть возбудителями многих болезней животных, человека и растений.
Некоторые болезнетворные бактерии разрушают клетки организма-хозяина, но большая
часть бактерий вызывает заболевания, вырабатывая токсины, наносящие вред
пораженному организму.
Человек широко использует бактерии в:
– пищевой промышленности (кисломолочные продукты, квашеная капуста);
– сельском хозяйстве (кормовой белок, силос);
– медицине (витамины, гормоны, антибиотики);
– промышленности (добыча металлов);
– энергетике (биогаз).
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.
Закрепление.
Заполняют таблицу Значение бактерий в природе и жизни человека»
Положительная роль
•
•
•
•
Отрицательная роль
Выводы по уроку:
прокариоты не содержат ядра
наследственная информация представлена ДНК
особенности строения, разнообразные типы питания позволили прокариотам
завоевать все среды обитания
для профилактики заболеваний необходимо соблюдать меры
предосторожности
Рефлексия. Составить синквейн «Бактерии» или «Прокариоты»
Составляется следующим образом:
Первая строчка - 1 слово (тема)
Вторая строчка – 2 прилагательных, характеризующих тему
Третья строчка – 3 глагола, по теме
Четвертая строка – предложение со словом из темы
Пятая строчка – слово – синоним темы.
Домашнее задание: § 11, составить памятку «О
предупреждении туберкулеза»