Использование ИКТ на уроках биологии на примере темы "Клетка"

Тип урока: урок-лекция, 2 – 3 урок по теме «Структура и функции клетки». Слайд 1.

Задачи урока: Слайд 2.

1. Продолжить изучение клеточного уровня организации жизни.
2. Продолжить формирование знаний о строении эукариотической клетки на основе изучения особенностей строения её структур.

3. Продолжить формирование умения выявлять взаимосвязь строения и функций органоидов клетки.

4. Обеспечить понимание учащимися мембранного характера организации клетки.

5. Объяснить особенности строения мембранных и немембранных компонентов клетки.

Оборудование:

• компьютер;
• компьютерный проектор;
• экран.

Компьютерная презентация: Приложение.

1. Организационный момент.

2. Постановка проблемы.

Эукариотические клетки самых разнообразных организмов – от простейших до высших растений и животных – отличаются сложностью и разнообразием строения. Слайд 3, 4.

3. Изучение новой темы.

Цитология – наука, изучающая строение и функции клеток. В основе строения клетки лежит мембранный принцип организации. Органоиды являются структурными специализированными отделами клетки. Слайд 4, 5.

На основе работы с текстом и рисунками учебника, компьютерной презентацией учащиеся заполняют таблицу.

Строение и функции органоидов клетки.

Слайд 6. Клеточная мембрана. Основу мембраны составляет липидный бислой, образованный в основном фосфолипидами. Помимо липидов в состав мембраны входят белки (в среднем 60%), а так же может входить от 2 до 10% углеводов. Толщина плазматической мембраны в среднем 7,5нм.

Одна из основных функций мембраны – транспортная, обеспечивающая обмен веществ между клеткой и внешней средой. Мембрана отделяет клеточное содержимое от внешней среды; многие химические реакции протекают на ферментативных конвейерах, располагающихся на самих мембранах; мембрана обеспечивает связь между клетками в тканях многоклеточных организмов; на мембранах располагаются рецепторные участки для распознавания внешних стимулов.

Слайд 7. Цитоплазма – обязательная часть клетки, заключенная между плазматической мембраной и ядром и представляющая собой гиалоплазму – основное вещество цитоплазмы, органоиды – постоянные компоненты цитоплазмы и включения – временные компоненты цитоплазмы. Химический состав цитоплазмы разнообразен. Её основу составляет вода (60-90% всей массы цитоплазмы). Цитоплазма богата белками, в состав цитоплазмы могут входить жиры и жироподобные вещества, различные органические и неорганические соединения. Цитоплазма имеет щелочную реакцию. Одна из характерных особенностей цитоплазмы – постоянное движение (циклоз). Если движение цитоплазмы прекратится, клетка погибнет, так как только находясь в постоянном движении она может выполнять свои функции.

Слайд 8. Ядро – важнейшее и обязательный компонентом всех клеток эукариот. В состав ядра входят: ядерная оболочка, кариоплазма (нуклеоплазма, ядерный сок), хроматин, ядрышки.

Главными функциями ядра являются: хранение генетической информации и передача её дочерним клеткам в процессе деления, а также контроль жизнедеятельности клетки путём регуляции синтеза различных белков.

Слайд 9. Ядрышко – округлое плотное тельце, погруженное в ядерный сок. Количество ядрышек зависит от функционального состояния ядра и может колебаться от 1 до 5-7 и более. Ядрышко не является самостоятельной структурой ядра. Оно образуется в результате концентрации в определённом участке кариоплазмы участков хромосом, несущих информацию о структуре р-РНК.

Функции: из р-РНК и белка образуются субъединицы рибосом, которые через поры ядерной оболочки поступают в цитоплазму и объединяются в рибосомы.

Органоиды (органеллы) – постоянные клеточные структуры, обеспечивающие выполнение клеткой специфических функций. Каждый органоид имеет определённое строение и выполняет определённые функции. Различают: мембранные органоиды – имеющие мембранное строение, причём они могут быть одномембранными (эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли растительных клеток) и двухмембранными (митохондрии, пластиды, ядро). Кроме мембранных могут быть и немембранные органоиды – не имеющие мембранного строения (рибосомы, клеточный центр и центриоли, реснички и жгутики, микротрубочки). Слайд 4.

Познакомимся с основными органоидами клетки.

Слайд 10. Эндоплазматическая сеть (ЭПС) – структура сетевого строения, которая находится в глубоких слоях цитоплазмы. Представляет собой систему мембран, формирующих цистерны и каналы, соединенных друг с другом. Различают два вида ЭПС: шероховатая, содержащая на своей поверхности рибосомы, и гладкая, мембраны которой рибосом не несут.

Функции: разделяет цитоплазму клетки на изолированные отсеки; осуществляет синтез и расщепление углеводов и липидов (гладкая ЭПС) и обеспечивает синтез белка (шероховатая ЭПС); накапливает в каналах и полостях, а затем транспортирует к органоидам клетки продукты биосинтеза.

Слайд 11. Комплекс Гольджи обнаружил в 1898г. К. Гольджи. Представляет собой стопку уплощенных цистерн с расширенными краями, с которой связана система мелких одномембранных пузырьков. Каждая стопка обычно состоит из 4 – 6 цистерн. Число стопок Гольджи в клетке колеблется от одной до несколько сотен.

Важнейшая функция комплекса Гольджи – выведение из клетки различных продуктов секреции (ферментов, гормонов); здесь происходит синтез полисахаридов и липидов; созревание белков; образование лизосом.

Слайд 12. Лизосомы – мелкие одномембранные органоиды клетки, представляющие собой пузырьки диаметром 0,2 – 0,8мкм, содержащие до 60 гидролитических ферментов, активных в слабокислой среде. Образование лизосом происходит в аппарате Гольджи. Лизосомы присущи клеткам одноклеточных и многоклеточных организмов, а также клеткам растительных организмов.

Главная функция лизосом – расщеплять поступающие в клетку питательные вещества. Иногда с участие лизосом происходит саморазрушение клетки. Этот процесс называется автолизом. Обычно это происходит при некоторых процессах дифференцировки (например, замена хрящевой ткани костной; исчезновение хвоста у головастика лягушек).

Слайд 13. Митохондрии – двухмембранные органоиды эукариотической клетки, обеспечивающие организм энергией. Длина митохондрий 1,5 – 10 мкм, диаметр – 0,25 – 1,00 мкм. Количество митохондрий в клетке колеблется в широких пределах, от 1 до 100 тыс., и зависит от её метаболической активности. Число митохондрий может увеличиваться путём деления, так как эти органоиды имеют собственную ДНК. Наружная мембрана митохондрий гладкая, внутренняя мембрана образует многочисленные складки – кристы. Внутреннее пространство митохондрий заполнено матриксом. В матриксе много белков, ферментов, фосфолипидов, молекул ДНК, имеющих кольцевую структуру, немного рибосом.

Функции митохондрий: участвуют в обмене веществ, так как содержат ферменты; участвуют в процессе дыхания, синтезе молекул АТФ; осуществляют синтез белка, так как имеют свою ДНК.

Слайд 14. Пластиды – органоиды, присущие только растительным клеткам. Различают три основных типа пластид: лейкопласты – бесцветные пластиды в клетках неокрашенных частей растений, хромопласты – окрашенные пластиды обычно желтого, красного и оранжевого цвета и зелёные пластиды – хлоропласты. Хлоропласты высших растений имеют размеры 5 – 10 мкм и по форме напоминают двояковыпуклую линзу. Наружная мембрана гладкая, а внутренняя имеет складчатую структуру – ламеллы. Совокупность ламелл хлоропласта называют стромой. Ламеллы могут образовывать локальные расширения, имеющие вид уплощенных круглых мешочков – тилакоидов. Тилакоиды располагаются стопками, один над другим, напоминая стопки монет. Эти стопки называют гранами. Пигмент хлорофилл располагается внутри мембран тилакоидов.

Поскольку пластиды имеют общее происхождение, между ними возможны взаимопревращения. Наиболее часто происходит превращение лейкопластов в хлоропласты (позеленение клубней картофеля на свету), обратный процесс происходит в темноте. При пожелтении листьев и покраснении плодов хлоропласты превращаются в хромопласты.

Основная функция хлоропластов – фотосинтез, т.е. в хлоропластах на свету осуществляется синтез органических веществ из неорганических за счет преобразования солнечной энергии в энергию молекул АТФ. Пластиды способны к автономному делению, как и митохондрии.

Слайд 15. Рибосомы – немембранные округлые органоиды, встречающиеся в клетках всех организмов, имеющие диаметр 20нм и состоящие из двух субъединиц неравного размера – большой и малой. В состав рибосом входят белки и рибосомальные РНК (р-РНК). Молекулы р-РНК составляют 50 – 63% массы рибосомы и образуют её структурный каркас. Рибосомы могут свободно располагаться в цитоплазме, в матриксе хлоропластов и митохондрий, на каналах шероховатой ЭПС, или объединяться в и-РНК по 5 – 70 штук. В последнем случае их называют полирибосомами. Субъединицы рибосомы эукариот образуются в ядрышке. Объединение субъединиц в целую рибосому, происходит в цитоплазме во время биосинтеза белка.

Функция рибосом – синтез белка.

Слайд 16. Вывод. Клетка – основная структурная и функциональная единица живых организмов.

4. Закрепление изученного материала.

 Слайд 17. Тест.

1. Какие органоиды обеспечивают биосинтез белков?
2. Какие органоиды отвечают за обеспечение клеткой энергией?
3. Какие органоиды отвечают за расщепление органических веществ?
4. Какие органоиды получили название «экспортная система клетки»?
5. Какие органоиды есть только у растительной клетки?
6. Органоид, отвечающий за хранение и передачу наследственной информации?
7. Что такое фагоцитоз?
8. Что такое пиноцитоз?

Слайд 18. Ответы.

1. Рибосомы.
2. Митохондрии.
3. Лизосомы.
4. Комплекс Гольджи.
5. Пластиды.
6. Ядро.
7. Захват плазматической мембраной твердых частиц.
8. Захват плазматической мембраной капель жидкости.

Слайд 19. Домашнее задание.

§ 8 – 9, заполнить таблицу «Строение и функции органоидов клетки».

Литература:

1. Беляев Д.К. Общая биология, учебник для 10-11 классов. М.: Просвещение, 2004.
2. Гаврилова А.Ю. Биология 10 класс для преподавателей. Волгоград: Учитель, 2005.
3. Пименов А.В. Уроки биологии в 10 классе. Ярославль: Академия развития, 2003.
4. Биология 1С: Репетитор.
5. ЦОР «Открытая биология».