Методическая разработка "Прокариоты"

Прокариоты

Автор: педагог дополнительного образования

МБУДО ЦДОИРД Кузнецова Елена Павловна

Актуальность методической разработки «Прокариоты»

Развитие и широкое использование современных биотехнологий в медицине, пищевой, фармацевтической промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях экономики является определяющим для устойчивого социально-экономического развития страны, повышения качества жизни населения.

Разработанный данный методический комплекс поможет приобрести учащимся 10-11 лет знания в области биотехнологии и молекулярной биологии, а также сформировать у обучающихся представление о профессиональной деятельности в данных сферах.

Без представления о клеточной организации живой природы, знакомства с многообразием, особенностями строения, размножения прокариот невозможно:

 создание новых биологически активных веществ и лекарственных препаратов для медицины;

 создание микробиологических средств защиты растений от болезней и вредителей, бактериальных удобрений и регуляторов роста растений; новых высокопродуктивных и устойчивых к неблагоприятным факторам внешней среды сортов и гибридов сельскохозяйственных растений;

 создание ценных кормовых добавок и биологически активных веществ для повышения продуктивности животноводства;

 создание технологий глубокой и эффективной переработки сельскохозяйственного сырья, промышленных и бытовых отходов.

Цель: дать представление обучающихся о клеточной организации живой природы, познакомить их с многообразием, особенностями строения, метаболизма, размножения прокариот.

Задачи:

1. образовательная: познакомить обучающихся с особенностями строения прокариот, показать многообразие бактерий и их роль в природе и жизни человека

2. развивающая: развивать познавательные интересы и кругозор обучающихся, развитие самостоятельности и активности в познании объектов и явлений органического мира, формирование навыков работы с различными источниками информации, умения выделять главное, сравнивать, анализировать

3. воспитательная: формирование ответственности, аккуратности, здорового образа жизни. а также социальной коммуникации

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный рассказ, опыт, репродуктивный метод, самостоятельная работа, творческая работа, игра.

Оборудование:

1. Напечатанные предложения вредной и полезной деятельности бактерий

2. Раздаточный дидактический материал:

Карточки «Эволюция от бактерии к человеку»

рисунок «Строение прокариотической клетки»

рисунок «Внутреннее строение человека»

1. Настенные плакаты «Почётная грамота бактериям», «Разыскиваются опасные преступники бактерии.

2. Сведения о бактериях для творческого задания («молочнокислый стрептококк», «кишечная палочка», «золотистый стафилококк»)

3. Листы бумаги, карандаши, фломастеры, пластилин для выполнения творческого задания

4. Мультимедиа, презентация

Форма контроля: анализ устных ответов, анализ практической и творческой работы, результаты игры, тестирование.

Эволюция от бактерии к человеку

4 млрд. лет назад, когда наша Земля остыла до 100 градусов, первыми живыми организмами, заселившими Землю стали бактерии. Это были бактерии в виде одной клетки без ядра, которым не нужен был кислород. Кислорода на Земле в то время не было. Безъядерные одноклеточные бактерии называются прокариотами.

Прошло 2 млрд. лет, накопилось небольшое количество кислорода, которое выделяли некоторые бактерии и появились одноклеточные бактерии с ядром. Они называются эукариотами.

Прошло ещё 1 млрд. лет и появились первые многоклеточные организмы. Дальше членистоногие, рыбы, амфибии, рептилии, млекопитающие, птицы, человек.

Обучающимся раздаются карточки с изображением объектов живой природы. (Приложение № 1) Предлагается встать друг за другом, изображая путь эволюции. Потом предлагается встать в соответствии временных отрезков.

Кто же такие бактерии?

- Бактерии — очень маленькие живые существа. Увидеть обычным глазом их нельзя, но можно рассмотреть в микроскоп. Бактерии бывают разной формы. И по форме их разделяют на шаровидные, палочковидные и извитые.

 Рассмотрим строение прокариот на примере бактериальной клетки.

Снаружи бактериальная клетка окружена плотной оболочкой, а у некоторых видов еще и слизистой капсулой. Под оболочкой, состоящей из углеводов, находится плазматическая мембрана. В цитоплазме располагаются органоиды- рибосомы, включения, а также многочисленные мембранные структуры, выполняющие различные функции (пигментсодержащие используются для фотосинтеза, аэросомы – газовые вакуоли, карбоксисомы, заполненные ферментами.

У многих бактерий имеются органоиды движения – жгутики, которые, быстро вращаясь, вызывают вращение клетки. Так она передвигается.

Как уже было сказано, у прокариот нет оформленного ядра. Генетический аппарат представлен нуклеоидом, состоящим из двухспиральной молекулы ДНК. Размножаются прокариоты делением пополам.

Раскрасить клетку бактерии (Приложение № 2)

Как вы думаете, все бактерии вредны для человека?

- Есть и полезные бактерии, которые необходимы для нас с вами. Существуют особые, пищевые бактерии, которые нужны, чтобы получить из молока сметану или кефир.  Некоторые бактерии «участвуют» в производстве лекарств. Вот, например, пробиотики – живые микроорганизмы – бифидобактерии и лактобактерии. Они помогают привести в порядок наше пищеварение. 

- А где же живут бактерии, как вы думаете? Оказывается, бактерии повсюду: в воздухе, которым мы дышим- особенно много бактерий скапливается там, где плохо проветривается; в земле; в грязной воде; в пище, которую мы едим. Очень много бактерий на грязных овощах и фруктах. Бактерии даже находятся на одежде, особенно грязной! На любых предметах, до которых мы дотрагиваемся, можно найти бактерии. Очень много бактерий скапливается в местах общественного пользования: в транспорте, на ручках дверей, на поручнях. Много бактерий на грязной коже. Что может с нами произойти, если бактерии проникнут в организм? Да, мы можем заболеть. Такие бактерии называются болезнетворными микробами.

Опыт 1: пригласить 3-4 человек. Первый пачкает свою руку в муке, потом здоровается со вторым, второй с третьим…Показывают свою ладошку всем детям.

 Вот так и микробы: были у одного человека, а потом сразу у 4-х. Если такими руками взять и съесть яблоко, то микробы оказываются внутри человека и там начинают быстро размножаться и расти, то есть один микроб производит множество таких же микробов. Как вы думаете, где активнее всего будут размножаться микробы?

В организме человека. Мы с вами, оказывается, идеальный дом для микробов. Для микробов там много еды, влаги, тепла. Они очень хорошо чувствуют себя в организме человека.

Практическая работа

1.Слепите из кусочка пластилина шарик. Вот так выглядит микроб. Через некоторое время микроб просто делится пополам. Разрежьте стекой на 2 части. Покажите, как у вас получилось? Получилось 2 микроба, но вот они подросли. Добавьте пластилин, как будто ваши микробы выросли. А что теперь с ними произойдет? Правильно, каждый микроб делится пополам. Вот видите, что происходит.

Посмотрите на бактерии и слепите из пластилина стафилококк, стрептококк, энтерококк, кишечную палочку, лакто и бифидобактерии. Распределите бактерии в организме человека. (Приложение № 3)

Распределите деятельность бактерий на 2 плаката «Почётная грамота бактериям», «Разыскиваются опасные преступники бактерии».

Помогают в распаде органических останков животных и растений, создавая плодородную почву.

Бактерии вызывают опасные инфекции: бутулизм, дифтирию, столбняк.

Используются человеком в пищевой промышленности – для приготовления сыров, кисломолочных продуктов, теста и многого другого.

Играют роль в пищеварении и усвоении питательных веществ.

Выделяют яды, которые приводят к интоксикации.

Используются для производства антибиотиков.

Бактерии используются для производства важных белков, таких как инсулин.

Портят продукты питания.

Вызывают коррозию металлов.

Портят бумагу, дерево.

Используются в качестве средства диагностики рака, диабета и других заболеваний.

Участвуют в укреплении иммунной системы, снижении уровня холестерина и предотвращении грибковых инфекций.

Используются для ликвидации разливов нефти, ядерных отходов, а также способны обнаруживать загрязнения и разлагать сточные воды.

Недавно ученые использовали бактерии типа кишечной палочки для создания биотоплива, а также для хранения данных на жестких дисках.

Пройдите тест (Приложение № 4)

Список литературы

Литература для педагога:

1. Беккер М.Е. Введение в биотехнологию - Рига: Пищевая промышленность, 1978 - 231 с.

2. Биотехнология: Учебное пособие для ВУЗов. В 8 кн. / Под ред. Н.С.Егорова.

3. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. Т. 1-3. М.: Лаборатория знаний,
   2019.

4. Микробиология: 10 – 11 классы: методическое пособие.- М.: Вентана –Граф, 2012. – 64 с. – (Библиотека элективных курсов).

5. Обучение для будущего (при поддержке Мiсгоsoft): Учебное пособие.- 4-е изд., испр. — М.: Издательско-торговый дом «Русская редакция», 2004.

6. Основы биотехнологии: 10-11 классы: учебное пособие// Библиотека элективных курсов/ Е.А.Никишова – М.: Вентана-Граф, 2009.

7. Шапиро Я.С. Микробиология: 10-11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений / Я.С.Шапиро. – М.: Вентана-Граф, 2008. – 272 с.- ил. (Библиотека элективных курсов).

8. Шевелуха В.С. и др. Сельскохозяйственная биотехнология. М.: Высшая школа, 2003.

9. Якупов Т.Р. Молекулярная биотехнология: учебник для вузов / Т.Р.Якупов, Т.Х.Фаизов. – 3-е изд., стер. – Санкт-Петербург: Лань, 2021. – 160 с.

Литература для обучающихся:

1. Беккер М.Е. Введение в биотехнологию - Рига: Пищевая промышленность, 2006.

2. Шапиро Я.С. Микробиология: 10-11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений / Я.С.Шапиро. – М.: Вентана-Граф, 2008. – 272 с.- ил. (Библиотека элективных курсов).

3. Основы биотехнологии: 10-11 классы: учебное пособие// Библиотека
   элективных курсов/ Е.А.Никишова – М.: Вентана-Граф, 2009.

Перечень интернет-ресурсов

https://wika.tutoronline.ru/biologiya-prirodovedenie/class/5/osnovnye-svedeniya-o-roli-bakterij-v-zhizni-lyudej

Приложение № 1

Карточки «Эволюция от бактерии к человеку»

прокариотическая клетка

Эукариотическая клетка

Рак

Паук

Рыба

Лягушка

Черепаха

Динозавр

Саблезубый тигр

Птица

Человек

Приложение № 2

Строение прокариотической клетки

Приложение № 3

Внутреннее строение человека

Приложение № 4

Тест «Прокариоты»

Вопрос № 1. Все перечисленные признаки, кроме двух, используются для описания прокариотической клетки. Определите два признака, «выпадающие» из общего списка, и подчеркните их.

1) Отсутствие в ней оформленного ядра

2) Наличие цитоплазмы

3) Наличие клеточной мембраны

4) Наличие митохондрий

5) Наличие эндоплазматической сети

Вопрос № 2. Организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра, митохондрий, аппарата Гольджи, относят к группе

1) прокариот

2) эукариот

Вопрос № 3. Клетку бактерии относят к группе прокариот, так как она не содержит (подчеркните)

1) органоидов движения

2) клеточной оболочки

3) многих органоидов и ядра

4) плазматической мембраны

Вопрос № 4. Перечислите из каких частей состоит прокариотическая клетка

1)

2)

3)

4)

Вопрос № 5. Подчеркни, к прокариотическим организмам относят

1) бактерии

2) вирусы

3) простейшие

Вопрос № 6. Подчеркни, прокариоты – это …

а) крупные по размеру многоклеточные структуры, не содержащие органелл

б) небольшие клетки с цитоплазматической ДНК, характеризующиеся отсутствием органелл

в) небольшие клетки, окруженные ригидной клеточной стенкой, характеризующиеся отсутствием органелл и наличием ДНК в цитоплазме.