Цель: систематизировать знания о строении клетки растений и животных, прокриот и эукариот, о функциях основных органоидов клетки, ядра, мембран.

На занятии формируются знания:

— особенностей строения прокариот, эукариот (основных типов клеток)

— положений клеточной теории,

— основных функции органоидов, цитоплазмы, ядра, мембраны

умения:

— дифференцировать прокариотический и эукариотический тип организации;

— различать органоиды клетки на рисунке;

— обосновать сходство и структурно – функциональное отличие растительной и животной клетки;

— работать со схемами и таблицами

компетенции:

— ОК – 1-  владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке целей и выбору путей ее достижения;

— ОК – 19 — сочетает наблюдательность натуралиста и изобретательность инженера.

План

1. Способы изучения клетки. Правила работы со световым микроскопом
2. Основные положения клеточной теории. Понятие «клетка»
3. Структурная организация прокариотической клетки
4. Структурная и функциональная организация эукариотической клетки
5. Морфофункциональная характеристика органоидов общего и специального значения.
6. Отличия растительной, животной и грибной клетки

 

Материально-техническое оборудование:

мультимедийный проектор, ноутбук, презентация «Клеточная форма жизни», микроскопы, готовые микропрепараты, схемы строения клеток

Глоссарий

Выучите определения следующих терминов:

клетка, клеточная теория, прокариоты, эукариоты, аппарат Гольджи, биомембрана, вакуоль, включения гликокаликс, лизосома, микротрубочки, микрофиламенты, митохондрия, нуклеоид, нуклеоплазма, плазмиды, пластиды, пиноцитоз, прокариоты, рибосома, фагоцитоз, хроматин, цетриоли, циклоз, эукариоты, ядро, ядрышко.

 

 

Вопросы для обсуждения

1. Что такое разрешающая способность микроскопа? (ОК – 1)
2. Как можно определить увеличение рассматриваемого под микроскопом объекта? (ОК – 1,ОК – 19)
3. В чем отличие микроскопов МБР-1 и МБС-1? (ОК – 1)
4. Перечислить главные части микроскопа БИОЛАМ. В чем их назначение? (ОК – 1)
5. Назовите правила работы с микроскопом. (ОК – 1)
6. Кем и когда была открыта клетка? (ОК – 1)
7. Какое изобретение позволило рассмотреть впервые клетку? (ОК – 1,ОК – 19)
8. Какие существуют микроскопы и какова их разрешающая способность? (ОК – 1,ОК – 19)

 

9. Какова техника микроскопирования? (ОК – 1,ОК – 19)

• Кем и когда была сформулирована клеточная теория? (ОК – 1)
• Назовите основные положения клеточной теории. (ОК – 1)
• Как вы понимаете следующие словосочетания: «клеточная и неклеточная форма жизни», «прокариоты и эукариоты»? (ОК – 1)
• Сформулируйте определение клетки. (ОК – 1)
• Какие существуют основные типы клеток? (ОК – 1)
• Что называется нуклеоидом в прокариотической клетке? (ОК – 1)
• Какую функцию выполняет капсула у бактерий? (ОК – 1)
• Какие структуры называются плазмидами? (ОК – 1)
• Какую функцию выполняют мезосомы у пркариот? (ОК – 1)
• Где происходит фотосинтез у прокариот? у растений? (ОК – 1)
• Какую функцию выполняют пили у прокариот? (ОК – 1)
• Из чего состоит клеточная стенка у прокариот? (ОК – 1)
• Отличаются ли функции рибосом у прокариот и эукариот? (ОК – 1)

23. Какое строение и функции выполняет ядро клетки? (ОК – 1)

• Какова структура цитоплазмы клетки, из чего она состоит? (ОК – 1)
• Опишите строение и назовите функции органоидов общего значения (ОК – 1)
• Опишите строение и назовите функции органоидов специального значения (ОК – 1)

27. Как устроена мембрана в про- и эукариотических клетках? (ОК – 1)
28. Какие вещества входит в состав клеточной стенки растений и грибов? (ОК – 1)
29. Какое вещество накапливается в клетках грибов и растений? (ОК – 1)

• Почему клетка считается основной структурной, функциональной и генетической единицей живого? (ОК – 1)

Задания

Общие

Задание 1. Используя микроскопы, таблицы и практикумы, изучить устройство световых микроскопов (МБР-1 или БИОЛАМ и МБС-1) (рис. 1). (ОК -1, ОК – 19)

Задание 2. При малом и большом увеличениях микроскопа научиться быстро находить объекты на постоянных микропрепаратах. (ОК – 1, ОК – 19)

Комментарии к заданию 1.

Микроскоп — это оптический прибор, позволяющий получить обратное изображение изучаемого объекта и рассмотреть мелкие детали его строения, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза.

Разрешающая способность микроскопа дает раздельное изображение двух близких друг другу линий. Невооруженный человеческий глаз имеет разрешающую способность около 1/10 мм или 100 мкм. Лучший световой микроскоп примерно в 500 раз улучшает возможность человеческого глаза, т. е. его разрешающая способность составляет около 0,2 мкм или 200 нм.

Разрешающая способность и увеличение не одно и тоже. Можно получить большое увеличение, но не улучшить его разрешение.

Различают полезное и неполезное увеличения. Под полезным понимают такое увеличение наблюдаемого объекта, при котором можно выявить новые детали его строения. Неполезное — это увеличение, при котором, увеличивая объект в сотни и более раз, нельзя обнаружить новых деталей строения.

В учебных лабораториях обычно используют световые микроскопы, на которых микропрепараты рассматриваются с использованием естественного или искусственного света. Наиболее распространены световые биологические микроскопы: БИОЛАМ, МИКМЕД, МБР, МБИ и МБС. Они дают увеличение в пределах от 56 до 1350 раз. Стереомикроскоп (МБС) обеспечивает подлинно объемное восприятие микрообъекта и увеличивает от 3,5 до 88 раз.

В микроскопе выделяют две системы: оптическую и механическую (рис. 1).  К оптической системе относят объективы, окуляры и осветительную систему (конденсор с диафрагмой и светофильтром, зеркало или электроосветитель).

Объектив — определяет полезное увеличение объекта. Объектив состоит из нескольких линз. Увеличение объектива обозначено на нем цифрами. В учебных целях используют обычно объективы х8 и х40.

Окуляр состоит из 2-3 линз. Увеличение окуляров обозначено на них цифрами: х7, х10, х15. Окуляры не выявляют новых деталей строения и в этом отношении их увеличение бесполезно.

Для определения общего увеличения микроскопа следует умножить увеличение объектива на увеличение окуляра.

Осветительное устройство состоит из зеркала или электроосветителя, конденсора с ирисовой диафрагмой и светофильтром, расположенных под предметным столиком. Они предназначены для освещения объекта пучком света.

 

 

Рис. 1. Устройство микроскопов:

А — БИОЛАМ; Б — МБС-1.

1 — окуляр, 2 — тубус, 3 — тубусодержатель, 4 — винт грубой наводки, 5 — микрометренный винт, 6 — подставка, 7 — зеркало, 8 — конденсор, ирисовая диафрагма и светофильтр, 9 — предметный столик, 10 — объектив, 11 — стойка, 12 — оптическая головка, 13 — рукоятка переключения увеличения, 14 — бинокулярная насадка.

  Механическая система микроскопа состоит из подставки, коробки с микрометренным механизмом и микрометренным винтом, тубусодержателя, винта грубой наводки, кронштейна конденсора, винта перемещения конденсора, револьвера, предметного столика.

  Правила работы с микроскопом

При работе с микроскопом необходимо соблюдать операции в следующем порядке:

1. Работать с микроскопом следует сидя;
2. Микроскоп осмотреть, вытереть от пыли мягкой салфеткой объективы, окуляр, зеркало;
3. Микроскоп установить перед собой, немного слева на 2-3 см от края стола. Во время работы его не сдвигать;
4. Открыть полностью диафрагму, поднять конденсор в крайнее верхнее положение;
5. Работу с микроскопом всегда начинать с малого увеличения;
6. Опустить объектив 8 х в рабочее положение, т. е. на расстояние 1 см от предметного стекла;
7. Глядя одним глазом в окуляр и пользуясь зеркалом с вогнутой стороной, направить свет от окна в объектив, а затем максимально и равномерно осветить поле зрения;
8. Положить микропрепарат на предметный столик так, чтобы изучаемый объект находился под объективом. Глядя сбоку, опускать объектив при помощи макровинта до тех пор, пока расстояние между нижней линзой объектива и микропрепаратом не станет 4-5 мм ;
9. Смотреть одним глазом в окуляр и вращать винт грубой наводки на себя, плавно поднимая объектив до положения, при котором хорошо будет видно изображение объекта. Нельзя смотреть в окуляр и опускать объектив. Фронтальная линза может раздавить покровное стекло, и на ней появятся царапины;
10. Передвигая препарат рукой, найти нужное место, расположить его в центре поля зрения микроскопа;
11. Если изображение не появилось, то надо повторить все операции пунктов 6, 7, 8, 9;
12. Для изучения объекта при большом увеличении сначала нужно поставить выбранный участок в центр поля зрения микроскопа при малом увеличении. Затем поменять объектив на 40 х, поворачивая револьвер, так чтобы он занял рабочее положение. При помощи микрометренного винта добиться хорошего изображения объекта. На коробке микрометренного механизма имеются две риски, а на микрометренном винте — точка, которая должна все время находиться между рисками. Если она выходит за их пределы, ее необходимо возвратить в нормальное положение. При несоблюдении этого правила, микрометренный винт может перестать действовать;
13. По окончании работы с большим увеличением, установить малое увеличение, поднять объектив, снять с рабочего столика препарат, протереть чистой салфеткой все части микроскопа, накрыть его полиэтиленовым пакетом и поставить в шкаф.

Задание 3. Рассмотрите и зарисуйте строение бактериальной клетки.  Сделайте обозначения. Рисунок подпишите. (ОК — 1,ОК – 19)

Задание 4. Рассмотрите готовый  микропрепарат растительной клетки. Зарисуйте строение растительной клетки.  Сделайте обозначения. Рисунок подпишите. (ОК — 1,ОК – 19)

Задание 5. Рассмотрите готовый микропрепарат животной клетки и зарисуйте ее строение. Сделайте обозначения. Рисунок подпишите. (ОК — 1,ОК – 19)

Задание 6. Сравните строение клеток прокариот и эукариот и найдите отличия.  Полученные данные оформите в виде таблицы (см. табл.1) (ОК — 1,ОК – 19)

ТАБЛИЦА 1.-Особенности строения прокариотической и эукариотической клетки.

Признак	Прока-риоты	Эука-риоты
Особенности строения
Морфрлогически оформленное и отделенное от цитоплазмы ядерной оболочкой ядро
2. Число хромосом и их строение.
3. Плазмиды.
4. Наличие ядрышек.
5. Организация генома.
6. Рибосомы — рассеяны в цитоплазме — прикреплены к ЭПС
7. Одномембранные замкнутые органеллы.
8. Двумембранные органеллы.
9. Клеточный центр.
10. Мезосомы.
11. Клеточная стенка.
12. Капсула или слизистый слой.
13. Жгутики.
14. Размер клеток.
Особенности жизнедеятельности клетки
1. Циклоз.
2. Аэробное дыхание.
3. Фагоцитоз и пиноцитоз.
4. Фотосинтез.
5. Спорообразование.
6. Способы деления клети
7. Источник углерода и энергии.

 

Задание 5. Используя приложения, найдите отличия в строении клетки растений, животных и грибов.  Полученные данные оформите в виде таблицы  (см. табл. 2) (ОК — 1,ОК – 19)

Отличительные признаки	Растительная клетка	Животная клетка	Грибная клетка
1. Способ питания.
2.Рост  ограниченный, неограниченный)
3. Пластиды
4. Синтез АТФ
5. Расщепление АТФ
6. Клеточный центр.
7. Состав клеточной стенки
9. Включения.
10. Вакуоли.
11. Связь между клетками.
12.Запасное вещество в клетке

 

Индивидуальные                                                                             

Задание 1. Прочитайте термины, перечисленные в глоссарии. Составьте  свой глоссарий по данной теме. (ОК -1)

Задание 2. Клетки поджелудочной железы, связаны с секреторными функциями и имеют хорошо развитую шЭПС. Объясните связь высокой степени развития структур данного органоида с выполняемыми функциями этих клеток. (ОК -1, ОК – 19)

Задание 3. При различных патологических процессах в клетках значительно увеличивается количество лизосом. Объясните, какую роль играют лизосомы в данном случае, исходя из функциональной роли этого органоида в клетке. (ОК -1, ОК – 19)

Задание 4. Известно, что в спальне не должно быть слишком много растений, так как при этом ухудшается кислородный режим в помещении. Известно также, что растения при фотосинтезе выделяют кислород, обогащая им окружающий воздух. Не кажутся ли вам эти факты противоречащими друг другу? Почему? (ОК -1, ОК – 19)

Тестовые

А 1. К клеткам прокариотического типа относятся:

1)  вирусы        2) кокки         3) хламидомонада       4) дрожжи.

А 2. Клетки  эукариот возникли приблизительно

1) 1 млрд. лет назад   2) 1,5 млрд. лет назад   3) 2 млрд. лет назад  4) 2,5 млрд. лет назад.

А 3. В клетках поджелудочной железы, синтезирующей пищеварительные ферменты, особенно развиты:

1) шероховатая ЭПС   2) гладкая ЭПС    3) лизосомы    4) ворсинки.

А 4. Лизосомы в больших количествах встречаются в клетках

1) фагоцитов   2) эритроцитов   3) дермы   4) остеоцитов.

А 5.Диктиосомы  — это структурно – функциональные единицы

1) рибосом   2) хлоропластов   3) митохондрий   4) комплекса Гольджи.

А 6. ЭПС присутствует у

1) сенной палочки   2) спирохеты   3) хламидомонады   4) холерного вибриона.

А 7. Избирательная проницаемость клеточной мембраны связана с

1) наличием в ней мелких пор

2) присутствием специфических липидов

3) особым строение белково – липидного слоя

4) особенностями жизнедеятельности клетки.

А 8. Митохондрии и хлоропласты относят к полуавтономным клеточным структурам, потому что

1) у них имеется собственнон ядро и рибосомы

2) они способны к самостоятельному делению

3) их обмен веществ не связан с клеточным

4) они имеют одинарную мембрану.

В 1. Установите соответствие между органоидами клетки и выполняемыми ими функциями

Органоиды клетки	Выполняемые функции
1. Центриоли	А. Биосинтез углеводов
2. Гладкая ЭПС	Б. Внутриклеточное пищеварение
	В. Синтез АТФ
	Г. Образование веретена деления

 

В 2. Установите соответствие между органоидами клетки и выполняемыми ими функциями

Органоиды клетки	Выполняемые функции
1. Комплекс Гольджи	А. Секреция веществ за пределы клетки
2. Лизосомы	Б. Биосинтез белка
	В. Синтез АТФ
	Г. Внутриклеточное пищеварение

 

В 3. Эквивалент ядра в прокариотической клетке называется……………

В.4. Под цифрой 1 на рисунке обозначены……………

 

Литература

а) основная

1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Козлова Т.А. Биология. Учебник для ВУЗов. – М.: Academia, 2008. – 567 с.

б) дополнительная:

1. Биология: Учебник для ВУЗов. В 2-х книгах / под ред. В.Н. Ярыгина. – М.: Высшая школа, 2007.

• Грин Н.,Стаут У.,Тейлор Д. Биология.- М.: Мир, 1996

3.Либберт, Э. Общая биология./Э. Либберт. — М.:Мир,1982.

4.Пехов А.П. Биология с основами экологии.-С.-П.Лань,2000.

5. Тупикин Е.И. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности. 4-е издание, испр. и доп.- М.: ИЦ «Академия», 2004.

 

Интернет ресурсы

1. Википедия (электронный ресурс) — http://ru.wikipedia.org
2. http://biodidac.bio.uottawa.ca/
3. Cовременная биология, статьи, новости. bioloqy. asvu.ru/
4. Биология клетки http://www.cellbiol.ru/
5. Microbiology Information http://www.microbes.info/