На уроке мы узнаем историю возникновения цитологии, вспомним понятие клетки, рассмотрим, какой вклад внесли различные ученые в развитие цитологии.
Все живые су-ще-ства, за ис-клю-че-ни-ем ви-ру-сов, со-сто-ят из кле-ток. Но для уче-ных про-шло-го кле-точ-ное стро-е-ние живых ор-га-низ-мов было не таким оче-вид-ным, как для нас с вами. Наука, изу-ча-ю-щая клет-ку,ци-то-ло-гия , сфор-ми-ро-ва-лась лишь к се-ре-дине XIX века. Без зна-ния о том, от-ку-да бе-рет-ся жизнь, что яв-ля-ет-ся ее мель-чай-шей еди-ни-цей, вплоть до Сред-не-ве-ко-вья по-яв-ля-лись тео-рии о том, на-при-мер, что ля-гуш-ки про-ис-хо-дят от грязи, а мыши за-рож-да-ют-ся в гряз-ном белье (рис. 2).
Рис. 2. Теории Средневековья ()
«Гряз-ное белье сред-не-ве-ко-вой науки» пер-вым «раз-во-ро-шил» в 1665 г. ан-глий-ский есте-ство-ис-пы-та-тель Ро-берт Гук (рис. 3).
Рис. 3. Роберт Гук ()
Он впер-вые рас-смот-рел и опи-сал обо-лоч-ки рас-ти-тель-ных кле-ток. А уже в 1674 г. его гол-ланд-ский кол-ле-га Ан-то-ни ван Ле-вен-гук (рис. 4) пер-вым раз-гля-дел под са-мо-дель-ным мик-ро-ско-пом неко-то-рых про-стей-ших и от-дель-ные клет-ки жи-вот-ных, такие как эрит-ро-ци-ты и спер-ма-то-зо-и-ды.
Рис. 4. Антони ван Левенгук ()
Ис-сле-до-ва-ния Ле-вен-гу-ка ка-за-лись со-вре-мен-ни-кам на-столь-ко фан-та-сти-че-ски-ми, что в 1676 году Лон-дон-ское ко-ро-лев-ское об-ще-ство, куда он от-сы-лал ре-зуль-та-ты своих ис-сле-до-ва-ний, очень силь-но в них за-со-мне-ва-лось. Су-ще-ство-ва-ние од-но-кле-точ-ных ор-га-низ-мов и кле-ток крови, на-при-мер, никак не укла-ды-ва-лось в рамки то-гдаш-ней науки.
Чтобы осмыс-лить ре-зуль-та-ты труда гол-ланд-ско-го уче-но-го, по-тре-бо-ва-лось несколь-ко веков. Толь-ко к се-ре-дине XIX в. немец-кий уче-ный Тео-дор Шванн, ос-но-вы-ва-ясь на тру-дах сво-е-го кол-ле-ги Ма-тти-а-са Шлей-де-на (рис. 5), сфор-му-ли-ро-вал ос-нов-ные по-ло-же-ния кле-точ-ной тео-рии, ко-то-рой мы поль-зу-ем-ся и по сей день.
Рис. 5. Теодор Шванн и Маттиас Шлейден ()
Шванн до-ка-зал, что клет-ки рас-те-ний и жи-вот-ных имеют общий прин-цип стро-е-ния, по-то-му что об-ра-зу-ют-ся оди-на-ко-вым спо-со-бом; все клет-ки са-мо-сто-я-тель-ны, а любой ор-га-низм - это со-во-куп-ность жиз-не-де-я-тель-но-сти от-дель-ных групп кле-ток (рис. 6).
Рис. 6. Эритроциты, деление клетки, молекула ДНК ()
Даль-ней-шие ис-сле-до-ва-ния уче-ных поз-во-ли-ли сфор-му-ли-ро-вать ос-нов-ные по-ло-же-ния со-вре-мен-ной кле-точ-ной тео-рии:
- Клет-ка - уни-вер-саль-ная струк-тур-ная еди-ни-ца жи-во-го.
- Клет-ки раз-мно-жа-ют-ся путем де-ле-ния (клет-ка от клет-ки).
- Клет-ки хра-нят, пе-ре-ра-ба-ты-ва-ют, ре-а-ли-зу-ют и пе-ре-да-ют на-след-ствен-ную ин-фор-ма-цию.
- Клет-ка - это са-мо-сто-я-тель-ная био-си-сте-ма, от-ра-жа-ю-щая опре-де-лен-ный струк-тур-ный уро-вень ор-га-ни-за-ции живой ма-те-рии.
- Мно-го-кле-точ-ные ор-га-низ-мы - это ком-плекс вза-и-мо-дей-ству-ю-щих си-стем раз-лич-ных кле-ток, обес-пе-чи-ва-ю-щих ор-га-низ-му рост, раз-ви-тие, обмен ве-ществ и энер-гии.
- Клет-ки всех ор-га-низ-мов сход-ны между собой по стро-е-нию, хи-ми-че-ско-му со-ста-ву и функ-ци-ям.
Клет-ки чрез-вы-чай-но раз-но-об-раз-ны. Они могут раз-ли-чать-ся по струк-ту-ре, форме и функ-ци-ям (рис. 7).
Рис. 7. Разнообразие клеток ()
Среди них есть сво-бод-но жи-ву-щие клет-ки, ко-то-рые ведут себя как особи по-пу-ля-ций и видов, как са-мо-сто-я-тель-ные ор-га-низ-мы. Их жиз-не-де-я-тель-ность за-ви-сит не толь-ко от того, как ра-бо-та-ют внут-ри-кле-точ-ные струк-ту-ры, ор-га-но-и-ды. Они сами вы-нуж-де-ны до-бы-вать себе пищу, пе-ре-ме-щать-ся в окру-жа-ю-щей среде, раз-мно-жать-ся, то есть дей-ство-вать как ма-лень-кие, но вполне са-мо-сто-я-тель-ные особи. Таких сво-бо-до-лю-би-вых од-но-кле-точ-ных очень много. Они вхо-дят во все цар-ства кле-точ-ной живой при-ро-ды и на-се-ля-ют все среды жизни на нашей пла-не-те. В мно-го-кле-точ-ном ор-га-низ-ме клет-ка яв-ля-ет-ся его ча-стью, из кле-ток об-ра-зу-ют-ся ткани и ор-га-ны.
Раз-ме-ры кле-ток могут быть очень раз-ны-ми - от одной де-ся-той мик-ро-на и до 15 сан-ти-мет-ров - таков раз-мер яйца стра-у-са, пред-став-ля-ю-ще-го собой одну клет-ку, а вес этой клет-ки - пол-то-ра ки-ло-грам-ма. И это да-ле-ко не пре-дел: яйца ди-но-зав-ров, к при-ме-ру, могли до-сти-гать в длину целых 45 сан-ти-мет-ров (рис. 8).
Рис. 8. Яйцо динозавра ()
Обыч-но у мно-го-кле-точ-ных ор-га-низ-мов раз-ные клет-ки вы-пол-ня-ют раз-лич-ные функ-ции. Клет-ки, сход-ные по стро-е-нию, рас-по-ло-жен-ные рядом, объ-еди-нен-ные меж-кле-точ-ным ве-ще-ством и пред-на-зна-чен-ные для вы-пол-не-ния опре-де-лен-ных функ-ций в ор-га-низ-ме, об-ра-зу-ют ткани (рис. 9).
Рис. 9. Образование ткани ()
Жизнь мно-го-кле-точ-но-го ор-га-низ-ма за-ви-сит от того, на-сколь-ко сла-жен-но ра-бо-та-ют клет-ки, вхо-дя-щие в его со-став. По-это-му клет-ки не кон-ку-ри-ру-ют между собой, на-про-тив, ко-опе-ра-ция и спе-ци-а-ли-за-ция их функ-ций поз-во-ля-ет ор-га-низ-му вы-жить в тех си-ту-а-ци-ях, в ко-то-рых оди-ноч-ные клет-ки не вы-жи-ва-ют. У слож-ных мно-го-кле-точ-ных ор-га-низ-мов - рас-те-ний, жи-вот-ных и че-ло-ве-ка - клет-ки ор-га-ни-зо-ва-ны в ткани, ткани - в ор-га-ны, ор-га-ны - в си-сте-мы ор-га-нов. И каж-дая из этих си-стем ра-бо-та-ет на то, чтобы обес-пе-чить су-ще-ство-ва-ние це-ло-му ор-га-низ-му.
Несмот-ря на все раз-но-об-ра-зие форм и раз-ме-ров, клет-ки раз-ных типов схожи между собой. Такие про-цес-сы, как ды-ха-ние, био-син-тез, обмен ве-ществ, идут в клет-ках неза-ви-си-мо от того, яв-ля-ют-ся ли они од-но-кле-точ-ны-ми ор-га-низ-ма-ми или вхо-дят в со-став мно-го-кле-точ-но-го су-ще-ства. Каж-дая клет-ка по-гло-ща-ет пищу, из-вле-ка-ет из нее энер-гию, из-бав-ля-ет-ся от от-хо-дов об-ме-на ве-ществ, под-дер-жи-ва-ет по-сто-ян-ство сво-е-го хи-ми-че-ско-го со-ста-ва и вос-про-из-во-дит саму себя, то есть осу-ществ-ля-ет все про-цес-сы, от ко-то-рых за-ви-сит ее жизнь.
Все это поз-во-ля-ет рас-смат-ри-вать клет-ку как осо-бую еди-ни-цу живой ма-те-рии, как эле-мен-тар-ную живую си-сте-му (рис. 10).
Рис. 10. Схематический рисунок клетки ()
Все живые су-ще-ства, от ин-фу-зо-рии до слона или кита, са-мо-го круп-но-го на се-го-дняш-ний день мле-ко-пи-та-ю-ще-го, со-сто-ят из кле-ток. Раз-ни-ца лишь в том, что ин-фу-зо-рии - са-мо-сто-я-тель-ные био-си-сте-мы, со-сто-я-щие из одной клет-ки, а клет-ки кита ор-га-ни-зо-ва-ны и вза-и-мо-свя-за-ны как части боль-шо-го 190-тон-но-го це-ло-го. Со-сто-я-ние всего ор-га-низ-ма за-ви-сит от того, как функ-ци-о-ни-ру-ют его части, то есть клет-ки.
Список литературы
- Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. - Дрофа, 2009.
- Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. - 2-е изд., перераб. - М.: Вентана-Граф, 2005
- Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2002.
- Krugosvet.ru ().
- Uznaem-kak.ru ().
- Mewo.ru ().
Домашнее задание
- Что изучает цитология?
- Каковы основные положения клеточной теории?
- Чем различаются клетки?
Гук Роберт 1635 – 1703 г.г. Роберт Гук – английский естествоиспытатель родился на острове Уайт в семье священника местной церкви. Отец готовил его первоначально к духовной деятельности, но потом, ввиду слабости здоровья мальчика и проявляемой им способности к занятию механикой, предназначил его к изучению часового мастерства. Впоследствии, однако, молодой Роберт проявил интерес к научным занятиям, и вследствие этого был отправлен в Вестминстерскую школу, где успешно изучал языки латинский, греческий, еврейский, но в особенности интересовался математикой и выказал большую способность к изобретениям по физике и механике. Способность его к занятиям физикой и химией была признана и оценена учеными Оксфордского университета, в котором он стал заниматься с 1653 г. Сначала был помощником химика Виллиса, а потом известного Бойля. В течение своей 87-ми летней жизни Роберт Гук, несмотря на слабость здоровья, был неутомим в занятиях, сделал много научных открытий, изобретений и усовершенствований. В 1663 г. был назначен куратором экспериментов при только что основанном Лондонском Королевском обществе. С 1665 г. – профессор Лондонского университета, в 1677–1683 гг. – секретарь Лондонского Королевского общества. С помощью усовершенствованного им микроскопа Гук наблюдал структуру растений и дал чёткий рисунок, впервые показавший клеточное строение пробки. Впервые термин «клетка» был введён Гуком. В своей работе «Микрография», вышедшей в 1665 г. он описал клетки бузины, укропа, моркови, привел изображения весьма мелких объектов, таких как глаз мухи, комара и его личинки, детально описал клеточное строение пробки, крыла пчелы, плесени, мха. В этой же работе Гук изложил свою теорию цветов, он придерживался волновой теории света и оспаривал корпускулярную, теплоту считал результатом механического движения частиц вещества. Гук высказывал мысли об изменении земной поверхности, которое, по его мнению, повлекло изменение фауны. Он считал, что окаменелости – это остатки прежде живших существ, по которым можно воспроизвести историю Земли. Гук был известен также как архитектор. По его проектам было построено несколько зданий, главным образом в Лондоне.
Антони ван Левенгук Антони ван Левенгук (Leeuwenhoek) () - нидерландский натуралист, один из основоположников научной микроскопии. Изготовив линзы с кратным увеличением, впервые наблюдал и зарисовал (публикации с 1673) ряд простейших, сперматозоиды, бактерии, эритроциты и их движение в капиллярах. Усовершенствованием своих микроскопов Антони ван Левенгук занимался всю жизнь: он менял линзы, изобретал какие-то приспособления, варьировал условия опыта. Много лет изготавливал Левенгук свои линзы в форме чечевицы, называвшиеся «микроскопиями», линзы являлись по существу лупами. Они были крохотными, иногда меньше ногтя, но увеличивали в 100 и даже в 300 раз. Чтобы вести наблюдения с помощью этих линз, нужно было приобрести определённые навыки и запастись терпением. Нет данных, позволяющих с точностью установить, когда Левенгук приступил к исследованиям. Он был далёк от мысли совершить открытие: микроскоп для него, взрослого и солидного человека, был просто любимой игрушкой. Но оторваться было невозможно. После его смерти в рабочем кабинете, который он называл музеем, насчитали 273 микроскопа и 172 линзы, 160 микроскопов были вмонтированы в серебряные оправы, 3 в золотые. А сколько аппаратов у него погибло ведь он пытался с риском для собственных глаз наблюдать под микроскопом момент взрыва пороха.
Шванн Теодор 1810–1882 гг. Теодор Шванн был первым ученым, который установил, что клетка является тем микроскопическим элементом, из которого состоят все живые ткани, все органы и все микроскопические живые существа. Шванн пришел к выводу, что растения и животные развиваются на одинаковой основе и что закон строения клеток у них один и тот же. В 1839 г. Шванн опубликовал труд "Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений". Труд вызвал переворот в биологии. Так была разработана одна из самых важных биологических теорий, получившая название клеточной теории. Теодор Шванн родился в Нейсе 7 декабря 1810 г. После окончания (в 1833 г.) Боннского университета и после обучения в Кельне и Вьюрцбурге он поступил в Берлинский анатомический институт. В 1834–1838 гг., работая ассистентом, Шван сделал ряд научных открытий. Он установил клеточное строение спинной хорды, стенок кровеносных сосудов, мускулов, хряща и пр. В 1838 г. дал описание своеобразной тонкой оболочки, окружающей периферические нервные волокна, получившей название шванновской оболочки, в том же году опубликовал три отчета на эти темы, которые вошли в его основной труд, напечатанный в 1839 г. В этом труде ученый доказал клеточную теорию строения организмов. В основу этой теории он положил несколько предпосылок: как растениям, так и животным свойственно единство строения; в основе структуры всех организмов находится клетка; образование все новых и новых клеток – это принцип органического роста и развития растений и животных; клетка является элементарной биологической единицей; организм в целом есть сумма образовавших его клеток. На основе клеточной теории стало, наконец, понятно, что плодовые оболочки растут и образуют складки путем постепенного увеличения количества клеток, которые располагаются определенным образом. Яйцеклетка и сперматозоид – это только отдельные зародышевые клетки. Как только они соединяются, начинают возникать все новые отдельные клетки, из которых затем возникает зародыш (эмбрион) соответствующего организма. Теодор Шванн умер в Кельне 14 января 1882 г
Шлейден Матиас Якоб 1804–1881 гг. Совместно с зоологом Теодором Шванном Шлейден занялся микроскопическими исследованиями, которые привели ученых к разработке клеточной теории строения организмов. В 1839 г. в Иенском университете Шлейден получил степень доктора философии. Степень доктора медицины он получил в 1843 г. в Тюбингенском университете, а с 1863 г. состоял профессором фотохимии (науки о химических процессах в живых растениях) и антропологии в Дерпте, а также вел научную работу в Дрездене, Висбадене и Франкфурте. В книге "Данные о филогенезе" в разделе о происхождении растений Шлейден представил свою теорию возникновения потомства клеток из материнской клетки. Работа Шлейдена подтолкнула Теодора Шванна заняться длительными и тщательными микроскопическими исследованиями, которые доказали единство клеточного строения всего органического мира. Труд ученого под заглавием "Растение и его жизнь" был опубликован в 1850 г. в Лейпциге. Главный труд Шлейдена "Основы научной ботаники" в двух томах был опубликован в г. в Лейпциге и оказал огромное влияние на реформу морфологии растений на основе онтогенеза. Онтогенез различает в развитии отдельного организма три периода: образование половых клеток, тело эмбриональный период, ограничивающийся образованием яйцеклеток и сперматозоидов; эмбриональный период – от начала деления яйцеклетки до рождения индивида; послеродовой период – от рождения индивида до его смерти. В конце своей жизни Шлейден оставил ботанику и занялся антропологией, т.е. наукой о различиях во внешнем виде, строении и деятельности организмов отдельных человеческих групп во времени и пространстве. Умер Шлейден 23 июня 1881 г. во Франкфурте-на-Майне.
Илья Ильич Мечников Илья Ильич Мечников () российский биолог и патолог, один из основоположников сравнительной патологии, эволюционной эмбриологии и отечественной микробиологии, иммунологии, создатель учения о фагоцитозе и теории иммунитета, создатель научной школы, член-корреспондент (1883), почетный член (1902) Петербургской АН. Открыл в 1882 явление фагоцитоза. В трудах «Невосприимчивость в инфекционных болезнях» (в 1901 г.) изложил фагоцитарную теорию иммунитета. Создал теорию происхождения многоклеточных организмов. Труды по проблеме старения. Нобелевская премия (1908, совместно с немецким врачом, бактериологом и биохимиком Паулем Эрлихом).
Навашин Сергей Гаврилович В 1898 году открыл двойное оплодотворение у покрытосеменных растений. Заложил основы морфологии хромосом и кариосистематики. Автор ряда работ по микологии и сравнительной анатомии
Современная клеточная теория включает следующие положения: * клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого; * клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ; * размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки; * в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.
Общая характеристика клеток Клетки тканей растений и животных имеют различную форму и размеры в зависимости от выполняемых ими функций. Диаметр большинства клеток колеблется от 10 до 100 мкм. Самые мелкие клетки имеют размеры около 4 мкм. Однако встречаются и очень крупные клетки, видимые невооруженным глазом (клетки мякоти арбуза, яйцеклетки). По форме клетки могут быть округлые, многоугольные, палочковидные, звездчатые, отростчатые, цилиндрические, кубические и др. Клетка представляет собой элементарную живую систему, состоящую из трех основных структурных элементов – оболочки, цитоплазмы и ядра. Цитоплазма и ядро образуют протоплазму.
Свойства клетки Клетка состоит из желеобразной массы – протоплазмы и ядра, окруженных клеточной мембраной. Клетки обладают всеми свойствами живой материи, включая самосохранение и самовоспроизводство. Поглощение и усвоение. Клетки избирательно поглощают из окружающей их межклеточной (интерстициальной) жидкости такие химические вещества, как аминокислоты, из которых синтезируются более сложные соединения – белки, составляющие основу протоплазмы. Таким образом, клетка является единицей, активно накапливающей и использующей питательный вещества, поступающие в организм человека с пищей. Рост и восстановление. Питательные вещества могут использоваться для синтеза новой протоплазмы, что приводит к увеличению размеров. Кроме того, питательные вещества необходимы для восстановления (регенерации) пришедших в негодность частей клеток. Метаболизм. Рост и регенерация осуществляются благодаря анаболической функции, для осуществления которой клетка нуждается в энергии. В качестве ее источника используются отдельные компоненты поступающих в клетку веществ. Освобождающаяся при их расщеплении (катаболизме) энергия необходима клетке для теплопродукции, выделения секретов, движений и нервной деятельности. Дыхание. Для функционирования и поддержания деятельности клетки крайне необходимы доставка с током крови кислорода из легких, и удаление из тканей углекислого газа (конечного продукта метаболизма). Выделение. Образующиеся в результате катаболических процессов вещества выделяются из клетки в интерстициальную жидкость, откуда поступают в кровь. При этом углекислота транспортируется в легкие, и удаляется из организма в виде углекислого газа. Другие продукты обмена выводятся через почки с мочой.
Интернетресурсы c4c7d84/85238/урок c4c7d84/85238/урок %D0%BA,_%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B8_%D0%B2%D0%B0%D0%BD %D0%BA,_%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B8_%D0%B2%D0%B0%D0%BD html html htm htm html
Разделы: Биология
Класс: 9
Цель: познакомить учащихся с историей открытия и изучения клетки, основными положениями клеточной теории и методами изучения клетки.
Задачи образовательные: 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.
Задачи развивающие: 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.
Задачи воспитательные: формирование умений самостоятельной работы показать общебиологическое значение клеточной теории.
Метод: репродуктивный.
Оборудование: мультимедийный проектор, смарт доска, таблица «Общая схема строения растительной и животной клеток».
Ход урока
1. Организационно- психологический момент
Приветствие детей учителем, доброжелательная обстановка.
Оглашение темы урока учителем (она написана на доске заранее).
В тетради дети записывают тему урока.
Совместное определение с учащимися целей и задач урока.
Настрой на продуктивную совместную деятельность.
2. Проверка знаний
Задание 1. Блиц опрос. Учитель задаёт вопросы, ответы должны быть точными и краткими.
- Какими царствами представлена живая природа? (растения, животные, грибы, растения)
- Из чего состоят представители царств живой природы? (клеток)
- Какое еще существует пятое царство? (вирусы)
- Какова особенность вирусов? (не имеют клеточного строения)
- Какие существуют уровни организации жизни? (молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный)
Задание 2. Зарядка для ума.
Учитель. Мы с вами изучили признаки живых организмов. На доске записано всего несколько, только вот буквы все перепутались. Найдите и запишите в тетради эти признаки. Первые трое правильно ответившие получат отличные оценки:
- жидрастьмораз – раздражимость;
- таниепи – питание;
- гуциясаремоля – саморегуляция;
- сорт – рост;
- витиераз – развитие;
- леднасвенстность – наследственность;
- ханеиды – дыхание;
- мноразниеже – размножение.
Задание 3. Вспомни, сопоставь, покажи. Учитель. На доске висит таблица «Строение растительной и животной клеток». Что объединяет эти клетки? Пойти к доске и на таблице показать общие компоненты (ядро, мембрана, цитоплазма)
3. Новый материал
(вступительное слово учителя)
Клетка – это интересный, удивительный и загадочный мир, который характерен для любого живого существа, исключая вирусы. Но разгадать тайны клетки удалось лишь при изобретении в конце XVI века первого микроскопа. История изучения клетки неразрывно связана с развитием микроскопической техники и методов исследования. Изобретение микроскопа привело к углубленному изучению органического мира.
В 1590 году голландец Ханс Янсен сконструировал первый оптический прибор, который состоял из трубки с двумя увеличительными стёклами, прикреплёнными к подставке.
Слайды 2-4. В 1665 году английский естествоиспытатель Роберт Гук,рассматривая срез коры пробкового дуба под усовершенствованным им микроскопом увидел образования, напоминающие пчелиные соты. Описывая увиденное Гук использовал слово «келл», что на английском означает «камера», «ячейка». На русский язык термин был переведён как КЛЕТКА.
Поэтому термином клетка мы пользуемся благодаря Роберту Гуку.
Хотя сейчас мы знаем, что видел он не сами клетки, а их клеточные стенки.
Слайд 5. В период с 1676 по 1719 г. современник Гука голландский купец Антони ван Левенгук завоевал славу учёного и подарил науке величайшее открытие. Он усовершенствовал микроскоп Гука и создал линзы дающие увеличение в 100-300 раз и открыл мир одноклеточных организмов.
Левенгук писал «О эврика! Люди, что я вижу! В этой маленькой капельке воды встретился мне целый мир маленьких живых существ. Мир, который трудно понять и объяснить. Эти маленькие зверушки были очень забавны, они кувыркались, прыгали, резвились и были очень счастливы в жизни.
Да и по форме «зверушки» были довольно симпатичные: шарики, спиральки, палочки, то по одной крутились, то по 2-3 в понятном только для них танце.
Описание этих «зверушек» снискали голландцу мировую известность, побудили интерес к изучению живого мира.
Слайд 6. В 1831 году шотландский ботаник Роберт Броун впервые описал ядро в растительной клетке.
В 1834 году русский учёный П.Ф. Горянинов в своих исследованиях отметил, что все животные и растения состоят из соединенных между собой клеток, которые он называл пузырьками, мешочками или каморками. Он высказал мнение об общем плане строения растений и животных.
В середине XIX века накопилось много информации, новых знаний о клетках.
Слайд 7. 1838 г. Немецкий ботаник Маттиас Шлейден пришёл к выводу, что ткани растений состоят из клеток.
Слайд 8. 1839 г. Немецкий физиолог Теодор Шванн издал книгу «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений», в которой сформулировал вывод о том, что клетка является структурной и функциональной единицей живых организмов.
Это представление и получило название теории Шванна-Шлейдена.
Слайд 9. Основные положения теории Шванна- Шлейдена (1838-1839 г.г.):
- Все организмы состоят из клеток.
- Клетки представляют собой мельчайшие структурные единицы жизни.
- Клетки в организме возникают путём новообразований из неклеточного вещества.
Слайд 10. Ошибки учёных.
М. Шлейден и Т. Шванн ошибочно считали, что клетки возникают путём новообразования из неклеточного вещества.
Слайд 11. Карл Бэр – академик Российской академии в 1827 г. открыл яйцеклетку млекопитающих. Бэр установил, что все организмы начинают своё развитие из одной клетки (зиготы). Это открытие доказывает, что клетка является ещё и единицей развития всех живых организмов.
Слайд 12. 1840 г. Ян Пуркине предложил термин «протоплазма» для обозначения живого содержимого клетки 1844 г. учёный Гуго Моль подробно описал содержимое клетки, применяя термин «протоплазма».
Слайд 13. 1855 г. Немецкий врач Рудольф Вирхов убедительно доказал, что клетки возникают только из клеток, путём размножения – «клетки из клетки», опровергнув ошибочное представление клеткообразования Шлейдена и Шванна. Ошибкой Вирхова было то,что он считал что клетки слабо связаны друг с другом и существуют каждая по себе. Позднее удалось доказать целостность клеточной системы.
Слайд 14. 1876 г. Александр Флеминг открыл клеточный центр.
Слайд 15. 1890 г. Рихард Альтман открыл митохондрии.
Слайд 15. 1898 г. Камилло Гольджи открыл органоид, названный в честь него – аппарат или комплекс Гольджи.
Слайд 16. На рубеже XIX и XX веков сформировалась новая биологическая Наука ЦИТОЛОГИЯ (от греческого цитос – клетка, логос – учение)
ЦИТОЛОГИЯ изучает:
- Строение клеток и их органоидов;
- Функции органоидов и других структур клетки;
- Размножение и развитие клеток.
Слайд 17. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СОВРЕМЕННОЙ КЛЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ
- Клетка является структурной и функциональной единицей живого, представляющая собой элементарную живую систему. Для нее характерны все признаки живого.
- Слайд 18. Клетки всех организмов имеют сходный химический состав и общий план строения.
- Слайд 19. Новая клетка возникает в результате деления исходной клетки.
- Слайд 20. Многоклеточные организмы развиваются из одной исходной клетки.
- Сходство клеточного строения свидетельствует о единстве их происхождения.
Слайд 21. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ КЛЕТКИ
МИКРОСКОПИРОВАНИЕ:
- СВЕТОВОЙ МИКРОСКОП. Изучает клеточные формы и структуры: ядро, митохондрии, хлоропласты, аппарат Гольджи.
- Слайд 22. ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП. Изобретён в 30-х годах 20 века. Современные микроскопы дают Увеличение до 1000000 раз. Он более детально позволяет рассматривать структуру органоидов клетки.
- Слайд 23. МЕТОД ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ. Основан на различной плотности органоидов и при очень быстром вращении на центрифуге органоиды располагаются в растворе слоями в соответствии со своей плотностью.
- Слайд 24. ФЛУОРИСЦЕНТНАЯ МИКРОСКОПИЯ. Живые клетки наблюдают в ультрафиолетовом свете. При этом, одни компоненты начинают сразу светиться, другие светятся при добавлении специальных красителей. Флуорисцентная микроскопия позволяет увидеть места расположения нуклеиновых кислот, витаминов, жиров.
- МЕТОД КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК И ТКАНЕЙ. Он позволяет увидеть рост клеток, наблюдать за размножением определять влияние различных веществ на клетки, получать клеточные гибриды.
Слайд 25. ЗНАЧЕНИЕ ИЗУЧЕНИЯ КЛЕТКИ:
- В медицине для разгадки причин заболеваний.
- Для классификации живых организмов.
- В генетике (наследственные заболевания, мутации).
- В сельском хозяйстве (генная, клеточная инженерия, селекция).
- Для раскрытия тайн эволюции.
Слайд 26. ВЫВОД:
- Клетка является единицей строения всех живых организмов (кроме вирусов).
- Общность химического состава и строения говорит о единстве происхождения всего живого на Земле.
4. ЗАКРЕПЛЕНИЕ
А теперь мы проверим как вы поняли материал сегодняшнего урока?
Слайд 27. ЗАДАНИЕ 1
Выполнить тестовую работу в тетради и поставить себе оценку.
1. Впервые увидел и описал клетки растений:
- Р. Вирхов;
- Р. Гук;
- К. Бэр;
- A. Левенгук.
2. Усовершенствовал микроскоп и впервые увидел одноклеточные организмы:
- М. Шлейден;
- А. Левенгук;
- Р. Вирхов;
- Р. Гук.
3. Создателями клеточной теории являются:
- Ч. Дарвин и А. Уоллес;
- Т. Шванн и М. Шлейден;
- Г. Мендель и Т. Морган;
- Р. Гук и Н. Г.
4. Клеточная теория неприемлима для:
- грибов и бактерий;
- вирусов и бактерий;
- животных и растений;
- бактерий и растений.
5. Клеточное строение всех живых организмов свидетельствует о:
- единстве химического состава;
- многообразии живых организмов;
- единстве происхождения всего живого;
- единстве живой и неживой природы.
А теперь смотрим правильные ответы.
Слайд 28. ОТВЕТЫ :
Исправьте ошибки и поставьте оценки, согласно критериям:
5 – всё правильно ;
4 – одна ошибка ;
3 – две ошибки ;
2 – три ошибки .
Учитель: поднимите пожалуйста руки кто получил «5», «4», «3», «2» (всё считает и оглашает результат).
5. Домашнее задание
Параграф 10, используя словесную формулу Цицерона: Кто? Что? Где? Чем? Зачем? Как? Когда? Составьте вопросы к параграфу.
Урок №3 «ЦИТОЛОГИЯ - НАУКА, ИЗУЧАЮЩАЯ КЛЕТКУ.
МНОГООБРАЗИЕ КЛЕТОК.КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ».
Задачи: сформировать понятие о науке цитологии; по-знакомить с историей изучения клетки и клеточной теорией; по-казать многообразие клеток; научить сравнивать растительные и животные клетки и делать выводы на основе сравнения.
Оборудование: таблицы с изображениями прокариотической клетки, разнообразных эукариотических клеток.
Ход урока
Вступление.
Итак, уже на первых занятиях мы с вами познакомились с определением живого и выделили основные уровни его организации. Клетка занимает довольно высокий уровень в иерархии живых систем, потому что без изучения клеточного уровня, без учета биологического поведения клетки и ее взаимодействия нельзя понять живое.
Представление о том, что клетка — это структурная и функциональная единица всех живых организмов, известное как клеточная теория, сложилось постепенно в XIX веке. Но на основании каких данных ученые утверждают, что клетка — своего рода общий знаменатель всех живых систем?
Клетка — это удивительный и загадочный мир, который существует в каждом организме.
Наука, изучающая клетки, называется цитологией. Цитоло-гия исследует состав, строение, функции клеток у многоклеточ-ных и одноклеточных организмов.
Наука, исследующая клетку, ведет свою историю с середины XIX в., но корни ее уходят в XVII в. Развитие знаний о клетке во многом связано с усовершенствованием технических устройств, позволяющих ее рассмотреть и изучить. Понять жизнь клетки помогли работы ученых - цитологов, исследующих строение и жизнедеятельность клетки. В тайны клеточного строения человек смог проникнуть только благодаря изобретению в конце XVI столетия микроскопа.
II. Изучение нового материала.
1. Краткая история изучения клетки.
Изготовленный голландцем Хансом Янсеном 1590 г. оптический прибор состоял из трубы, прикрепленной подставке и имеющей два увеличительных стекла. В 1665 г. англиский естествоиспытатель Роберт Гук опубликовал книгу «Микрография, или Некоторые физиологические описания мельчайших тел, сделанные посредством увеличительных стекол», где были помещены рисунки того, что он увидел под уже усовершенствованным им микроскопом. В их числе был и срез древесной коры, при увеличении напоминающий пчелиные соты. Описывая увиденное Гук использовал слово «cell», что по-английски означает «ячейк «камера», «келья». Этот термин закрепился в науке, а на русск.зык был переведен как «клетка», хотя ученый наблюдал не сами клетки, а их клеточные стенки и ошибочно полагал, что это и ее живое вещество.
Современник Р. Гука, голландец Антонии ван Левенгук, который прославился созданием линз, дававших увеличение в 100-300 р открыл мир одноклеточных форм, бактерий, клеток крови лягушки Описания этих «анималькусов» («зверушек») снискали голланд мировую известность, пробудили интерес к изучению живого микромира.
Благодаря дальнейшему усовершенствованию микроскопа к середине XIX века было собрано и опубликовано много новых описаний и рисунков различных тканей. В 1831 г. шотландским ботаником Робертом Броуном было впервые описано ядро в растительн клетках. В 1838 г. немецкий ботаник Маттиас Шлейден пришел выводу, что ткани растений состоят из клеток. В 1839 г. немецк физиолог Теодор Шванн опубликовал ставшее впоследствии знаменитым сочинение «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений», в котором сформулировал вывод о том, что клетка является структурной и функциональн единицей живых организмов. Подобное представление, известно как клеточная теория, получило название теории Шванна - Шлейдена. Ее основными положениями являются следующие:
1) всем животным и растениям свойственно клеточное строение
2) растут и развиваются растения и животные путем клеткообразования - возникновения новых клеток;
3) клетка является самой маленькой единицей живого, а целый организм — совокупностью клеток. Каждая клетка в определённых границах есть индивидум, некое самостоятельное целое. Но эти индивидумы действуют совместно, так, что возникает гармоничное целое. Все ткани состоят из клеток.
Однако М. Шлейден и Т. Шванн ошибочно считали, что клетки возникают путем новообразования из неклеточного первичного вещества.
Существенным дополнением клеточной теории было открытие еще в 1827 г. академиком Российской АН К.М. Бэром яйцеклетки млекопитающих. К.М.Бэр установил, что все организмы начина свое развитие с одной клетки (зиготы), представляющей собой оплодотворенное яйцо. Это открытие доказывает, что клетка является еще и единицей развития всех живых организмов.
Неметснкпй врач Рудольф Вирхов в 1855 г. опроверг ошибочное представление клеткообразования, сформулированное ранее в клеточной теории Шванна—Шлейдена. Своей знаменитой формулой (Оmnis. cellula е cellula» («всякая клетка из клетки»), ставшей одним из известных постулатов современной биологии, Р. Вирхов сформулировал важнейшее положение: каждая клетка может происходить только из другой клетки путем деления. Это привело к осознанию того факта, что рост и развитие организмов связаны с делением и дальнейшей дифференциацией с образованием тканей и органов
Клеточная теория в середине XIX века стала общепризнанной и послужила возникновению науки цитологии (от греч. «цитос» —клетка, «логос» — учение) — науки о клетке. Благодаря клеточной теории к началу XX века сформировалось представление об общности происхождения и единства всего живого.
2.Проверка заполнения таблицы «.Основные этапы развития «клеточной теории»
3.Продолжение изучения материала.
Клеточная теория сохранила свое значение и в настоящее время. Она дополнена многочисленными материалами о строении, функ-ции химическом составе и развитии клеток живых организмов различных царств. Современная клеточная теория включает в себя следующие положения:
1.Клетка — основная единица строения и развития всех живых организмов; это наименьшая единица живого (кроме вирусов); Вне клетки жизни нет.
2. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по строению, химическому составу, процессам жизнедеятельности и обмену веществ;
3. Размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая летка образуется в результате деления исходной материнской клетки
4. Клеточное строение организмов - свидетельство того, что все живое имеет единое происхождение.
В дальнейшем, успехи изучения клетки связаны с усовершенствованием инструментов и развитием методов исследования. Усовершенствование светового микроскопа и методов исследования окраски клеток позволили выделить и описать не только ядро и цитоплазму клетки, но и многие другие заключенные в ней части — органеллы.
2. Многообразие клеток.
Клетки различаются по своей структуре, форме и функциям. Среди них есть свободноживущие клетки, которые ведут себя как самостоятельные организмы: добывают пищу, размножают-ся, передвигаются в окружающей среде, переживают неблаго-приятные условия.
У многоклеточного организма клетка является его частью. Из клеток образуются ткани и органы.
Размеры клеток варьируют от 0,1-0,25 мкм до 155 мм. Осо-бенно большое разнообразие наблюдается у эукариот.
Обычно у многоклеточных организмов разные клетки вы-полняют различные функции. Клетки, сходные по строению, объединенные межклеточным веществом и предназначенные для выполнения определенных (специализированных) функций в организме, образуют ткани.
Несмотря на большое разнообразие форм, клетки разных ти-пов обладают сходством в главных структурных и функцио-нальных особенностях. При этом процессы жизнедеятельности (дыхание, биосинтез, обмен веществ) идут в клетках независимо от того, являются ли они одноклеточными организмами или со-ставными частями многоклеточного организма.
Особенность клетки определяется специфичностью ее со-ставных компонентов, упорядоченностью происходящих в ней как в целостной живой системе процессов. Каждая живая клетка осуществляет все процессы, от которых зависит ее жизнь: по-глощает пищу, извлекает из нее энергию, избавляется от отхо-дов обмена веществ, поддерживает постоянство своего химиче-ского состава и воспроизводит саму себя. Поэтому клетка рас-сматривается как особая единица живой материи, как элемен-тарная живая система - биосистема клеточного уровня органи-зации жизни.
Из клеток состоят все живые существа - от одноклеточных до крупных растений, животных и человека. И у всех организ-мов клетки функционируют, с одной стороны, как самостоя-тельные биосистемы, а с другой, они взаимосвязаны как части целого.
Жизнь многоклеточного организма зависит от свойств и ра-боты его клеток, от их взаимодействия между собой. У сложных многоклеточных организмов (растений и животных, в том числе и человека) клетки организованы в ткани, ткани - в органы, ор-ганы - в системы органов. И каждая из этих систем представля-ет собой упорядоченную структуру, работающую на выполне-ние одной общей задачи - осуществление жизнедеятельности данного организма как целостности.
Лабораторная работа «Многообразие клеток. Сравнение растительной и животной клеток».
Выполняется по инструкции учебника на с. 230.
III. Закрепление. 1. Доклады учащихся.
В настоящее время клетку изучают, применяя физические и химические методы исследования, новейшие приборы. О современных методах исследования клетки послушаем сообщения учащихся.
2. Выберите правильный ответ.
1.Какое из названных свойств принадлежит любой клетке:
способность к образованию гамет;
способность проводить нервный импульс;
способность сокращаться;
способность к обмену веществ.
2. С какой из областей знания в большей мере связано развитие клеточной теории в XIX—XX столетии:
1)с развитием микроскопии; 2)с развитием философии;
3)с развитием физики и химии; 4)с развитием всех указанных направлений.
3. Какое положение точнее указывает сущность клеточной теории:
1)все растительные организмы состоят из клеток;
2)все животные организмы состоят из клеток;
3)все, как низшие, так и высшие организмы состоят из клеток;
4)клетки всех организмов имеют одинаковое строение.
4. Сходство в строении растительных и животных клеток обнаружили:
1)Р. Гук и А. Левенгук; 2)Р. Броун;
3)М. Шлейден и Т. Шванн; 4)Р. Вирхов и К. Бэр.
5. Клеточное строение всех организмов свидетельствует:
1)о единстве живой и неживой природы;
2)о единстве химического состава клеток;
3)о единстве происхождения живых систем;
4)о сложности строения живых систем.
Домашнее задание: § 4., отвечать на вопросы