Клеточная теория. Химический состав клетки

Тема: Клеточная теория. Химический состав клетки.

Задачи:

образовательные: сформировать представление о том, что клетка является структурной единицей всего живого, о единстве происхождения всего органического мира и его химическом составе.

развивающие: создать условия для развития способности самостоятельно структурировать материал, развитие образного мышления

воспитательные: формирование навыков рационального питания.

Предыдущая тема: Объект изучения биологии – живая природа. Цели и задачи курса «Биология»

Тип урока: комбинированный

Технология: РКМЧП

МПС: химия.

ТСО: презентация, схема «Химический состав клетки», комплект портретов ученых биологов.

Ход урока: 1) Орг момент (5 минут) Приветствие, запись отсутствующих. Запись темы на доске.

Формулировка цели урока вместе с обучающимися, примерная цель «Познакомиться с понятием клетка и узнать из каких химических элементов она состоит».

2) Проверка домашнего задания (5 минут) Проверка усвоения предыдущего материала. Укажите основные свойства живого. Как вы думаете, чем обусловлена высокая устойчивость живых систем? «Грандиозные вещи делаются грандиозными средствами. Одна природа делает великое дело даром». А. Герцен подумайте, что имел ввиду российский мыслитель.

3) Основная часть (50 минут) Появлению клеточной теории предшествовал довольно долгий период накопления данных о строении живых существ. (Запись учениками в тетради основных этапов изучения клетки).

1. История изучения клеток напрямую связана с изобретением микроскопа и совершенствованием оптической техники. Одним из тех, кто придумал этот инструмент, был великий Галилео Галилей (1610 г.). Первые же микроскопы появились на рубеже XVI–XVII вв.

2. Английский ученый Роберт Гук в своей книге «Микрография» (1667 г.) впервые описал клеточную структуру растительных тканей. Рассматривая под микроскопом тонкие срезы пробки, сердцевины бузины и т. п., Р. Гук отметил ячеистое строение тканей растений и назвал эти ячейки клетками.

3. Важнейшие открытия были сделаны в XVII в. и голландским ученым-самоучкой Антоном ван Левенгуком. Он описал одноклеточные организмы (инфузории) и клетки животных (эритроциты, сперматозоиды).

4. Уже в XIX в. были выявлены различные внутриклеточные компоненты: ядро (Р. Броун,1831 г.), протоплазма (Я. Пуркинье,1837 г.), хромосомы (В. Флемминг,1880 г.), митохондрии (К. Бенуа, 1894 г.) аппарат Гольджи (К. Гольджи,1898 г.).

5. Новый этап в изучении тонкого строения клеток начался с момента изобретения электронного микроскопа (1938 г.). Данный инструмент позволяет исследовать строение мельчайших внутриклеточных компонентов и в сочетании с биохимическими и молекулярно-биологическими методами определять их функции

Клеточная теория, одно из наиболее важных обобщений в биологии, была сформулирована в 1839 г. немецкими учеными — зоологом Теодором Шванном и ботаником Маттиасом Шлейденом. Позже в работах Р. Вирхова (1855-1858 гг.) был сформулирован тезис «всякая клетка от клетки», т. е. речь идет об образовании новых клеток путем деления исходной (материнской).

Основные положения клеточной теории (запись в тетради):

• Клетка — основная единица строения и развития всех живых организмов, является наименьшей структурной единицей живого.

• Клетки всех организмов (как одно, так и многоклеточных) сходны по химическому составу, строению, основным проявлениям обмена веществ и жизнедеятельности.

• Размножение клеток происходит путем их деления (каждая новая клетка образуется при делении материнской клетки);

Основное значение теории Т. Шванна и М. Шлейдена заключается в том, что они показали принципиальное сходство клеток растений и животных. Это положение явилось важнейшим доказательством единства живой природы. Столь же значимо и представление о самостоятельной жизнедеятельности каждой отдельной клетки. Современная наука подтверждает основные положения теории Т. Шванна и М. Шлейдена. Действительно, все известные живые организмы состоят из клеток (о вирусах мы уже говорили в главе 2), т. е. клетка выступает структурной единицей живого. На клеточном уровне мы обнаруживаем проявление таких фундаментальных свойств живого, как способность к самовоспроизведению, обмен веществ, наследственность и изменчивость, раздражимость и движение, индивидуальное развитие. Следовательно, клетка это и функциональная единица живого. Заполнение самостоятельно учащимися кластера «Значение клеточной теории»

Химический состав клетки.

Другого Ничего в природе нет,

Ни здесь, ни там в космических глубинах:

Все–от песчинок малых до планет–

Из элементов состоит единых.

С.Щипачев

В состав любой клетки входят около 80 элементов периодической таблицы Менделеева из известных более 100 химических элементов. Они образуют два класса соединений: органические и неорганические.

Запись кластера преподавателем на доске (учащиеся делают записи в тетради).

Химические элементы, содержащиеся в клетке, можно поделить на три группы:

1. Основные элементы (органогены): Это углерод (С), водород (Н), азот (N), кислород (О). Их содержание в клетке превышает 97%. Они входят в состав всех органических веществ (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот) и составляют их основу.

2. Макроэлементы: К ним относятся железо (Fe), сера (S), кальций (Ca), калий (K), натрий (Na), фосфор (P), хлор (Cl). На долю макроэлементов приходится около 2%. Они входят в состав многих органических и неорганических веществ.

3. Микроэлементы: (Zn, Cu, Co, J, F, Mn) Имеют самое большое разнообразие (их более 50-ти), но в клетке даже взятые все вместе они не превышают 1%. Микроэлементы в чрезвычайно малых количествах входят в состав многих ферментов, гормонов или специфичных тканей, но определяют их свойства. Сходный элементарный состав имеют клетки большинства животных; клетки растений и микроорганизмов.

4) Закрепление (15 минут )

Беседа о роли сбалансированного питания. Послушайте внимательно рассказ о роли йода в организме.

Йод необходим для синтеза гормонов щитовидной железы. Дело это ответственное, поскольку щитовидная железа регулирует работу всего организма. Гормоны, которые она вырабатывает (тиреоидные) влияют на размножение, рост, дифференцировку тканей и обмен веществ. Проще говоря, щитовидная железа определяет, с какой частотой будет биться сердце, сколько съеденной пищи отложится в виде гликогена (энергетический запас), а сколько – в виде жира, будет ли человек мерзнуть в холода или нет.

В норме в кровотоке должно находиться около 600 мкг йода, из которых щитовидной железой забирается ежедневно 75 мкг. Но дефицит йода может возникнуть легко, а работа щитовидной железы прерываться не должна, поэтому в ней всегда существует запас йода (8000 мкг), который расходуется только при очень выраженном дефиците.

По данным ВОЗ, картина планетарной нехватки йода выглядит масштабно: риск развития йододефицитных заболеваний имеют 1570 миллионов человек (а это чуть меньше, чем 30% населения Земли). Из которых более чем у 500 миллионов человек уже налицо признаки йоддефицитных заболеваний.

А где место России в этой статистике? Порадовать нечем: большинство регионов России являются йоддефицитными. Ведь самая надежная гарантия того, что люди получают достаточное количество йода, – только близость к морю

Не очень выраженный йоддефицит выражается в снижении интеллекта, нарушении памяти (особенно у детей) и увеличении щитовидной железы.

В регионах с выраженным йоддефицитом у женщин нарушается репродуктивная функция, увеличивается количество выкидышей и мёртворождений, повышается перинатальная и детская смертность. Наиболее неблагоприятное воздействие нехватки йода происходит на детей, начиная от внутриутробного периода и заканчивая периодом полового созревания

Как восполнить недостаток йода

Йодированная соль  - идеальный продукт. Но надо помнить, что при нагревании соединение разрушается и йод испаряется, поэтому лучше всего солить пищу рекомендуется в самом конце приготовления.

Йод в морепродуктах. Вот примерное содержание йода в морепродуктах: 5 – 400 мкг на 100 г и в морской капусте: 5 – 300 мкг/100 г. Продукты с наиболее стабильным содержанием йода: речная рыба (70 мкг/100 г) и устрицы (60 мкг/100 г).

Теперь ответим на вопросы. Как вы думаете, нехватка ли одного йода в организме может привести к заболеваниям? Для чего нужно стараться есть много овощей и фруктов? Почему диетологи не рекомендуют долгую термическую обработку пищи? Как вы думаете, как влияют так называемые монодиеты (когда человек в целях похудения питается одним продуктом, например яблоками) на организм? Для чего врачи рекомендуют осенью и весной принимать поливитаминные комплексы?

Раздаточный материал (остается у учащихся)

5) Домашнее задание (5 минут)

Составить синквейн. Синквейн (от фр. cinquains, англ. cinquain) – это творческая работа, которая имеет короткую форму стихотворения, состоящего из пяти нерифмованных строк на тему «Клеточная теория» или «Химический состав клетки»

Синквейн – это не простое стихотворение, а стихотворение, написанное по следующим правилам:

1 строка – одно существительное, выражающее главную тему cинквейна.

2 строка – два прилагательных, выражающих главную мысль.

3 строка – три глагола, описывающие действия в рамках темы.

4 строка – фраза, несущая определенный смысл.

5 строка – заключение в форме существительного (ассоциация с первым словом).

Пример

Клетка

Важная, значимая

Питается, размножается, дышит

Крошечная капля живого

Жизнь