Тема. Особливості організації та процесів життєдіяльності прокаріотичних організмів мета

Ознайомити учнів з особливостями організації (будовою) та процесами життєдіяльності (живлення, дихання, розмноження) прокаріотичних організмів
Тема. Особливості організації та процесів життєдіяльності прокаріотичних організмів мета

Скачати 107.38 Kb.

Дата конвертації 21.04.2016 Розмір 107.38 Kb. Тема. ОСОБЛИВОСТІ ОРГАНІЗАЦІЇ ТА ПРОЦЕСІВ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ПРОКАРІОТИЧНИХ ОРГАНІЗМІВ

Мета:

  • сформувати знання про одноклітинний організм як цілісний організм;
  • ознайомити учнів з особливостями організації (будовою) та процесами життєдіяльності (живлення, дихання, розмноження) прокаріотичних організмів;
  • показати різноманітність прокаріотів;
  • розвивати пам’ять, увагу, спостережливість, логічне мислення та уяву, уміння працювати з комп’ютерними програмами навчального призначення;
  • формувати цілісне сприйняття світу через єдність законів природи на прикладі міжпредметних зв’язків (інформатика).

Основні поняття і терміни: мікроорганізми, мікробіологія, кон’югація, спороутворення, інцистування.

Обладнання: тестові завдання, комп’ютер, підручник, ППЗНЗ «Віртуальна біологічна лабораторія 10-11 клас», портрет Левенгука, навчальна презентація.

Чарівний прилад Левенгука

Поверхню дослідив води,

Щоб вивчила нова наука

Життя незнаного сліди.

М. Заболоцькій

Хід уроку
І. Актуалізація опорних знань учнів. Мотивація вивчення теми

1. Конкурс «Х-об’єкт». Учні мають впізнати невідомий Х-об’єкт, заслухавши його характеристику.

  1. Існують організми, у яких усі функції живого виконує одна клітина.
  2. У них немає оформленного ядра і багатьох інших органел.
  3. Для їх клітин характерними є малі розміри (тому вони дістали назву мікроорганізми) та збереження генетичного матеріалу у формі кільцевої молекули ДНК (нуклеотиду).
  4. Їх вивчає наука мікробіологія.
  5. До них належать бактерії та ціанобактерії, які раніше називали синьо-зеленими водоростями. Що це за організми? (Це – прокаріоти.)

2. Пригадайте, що собою становлять клітини прокаріотів та які їхні основні відмінності від клітин еукаріотів?

Особливості будови клітин прокаріот та еукаріот

Ознаки Прокаріоти Еукаріоти 1. Зовнішня клітинна мембрана

2. Ядро вкрите ядерною мембраною

3. Генетичний апарат

4. Ендоплазматична сітка

5. Рибосоми

6. Клітинний центр

7. Мітохондрії

8. Комплекс Гольджі

9. Лізосоми

10. Джгутики

Є

Немає

Одна нитка ДНК

Немає

Є

Немає

Немає

Немає

Немає

Є

Є

Є

Парні хромосоми

Є

Є

Є

Є

Є

Є

Є

Ми починаємо вивчати тему «Одноклітинні організми».

Вивчаючи цю тему, ви дізнаєтеся про:

  • одноклітинні прокаріотичні, еукаріотичні та колоніальні організми;
  • бактерії та їхню роль у природі й житті людини;
  • профілактику бактеріальних хвороб людини.

Навчитеся:

  • обґрунтовувати відмінності одноклітинних еукаріотичних організмів та клітин багатоклітинних організмів;
  • пояснювати роль бактерій в екосистемах і житті людини;
  • застосовувати знання про процеси життєдіяльності бактерій для профілактики інфекційних хвороб.

(повідомлення теми, мети та завдань уроку)

ІІ. Вивчення нового матеріалу (епіграф)

  1. Різноманітність прокаріотів.

ПРОКАРІОТИ
Надцарство
Царство
Підцарство

Еубактерії

Архебактерії

Ціанобактерії

Бактерії
Царство Археї (Архебактерії) — група мікроорганізмів, які за особливостями будови та процесів життєдіяльності відрізняються від інших прокаріотів — справжніх бактерій. У них інша будова клітинної стінки, дещо інший хімічний склад плазматичної мембрани. Водночас для спадкового матеріалу архебактерій характерні ознаки, властиві й еукаріотам (наприклад, деякі нуклеотидні послідовності, наявність екзонів та інтронів у генах). Особливості будови клітинної стінки дають змогу деяким архебактеріям мешкати в екстремальних умовах. Зокрема, певні види виявляють у гарячих джерелах за температури +85…+105 °С.

Серед архебактерій є як гетеротрофні, так і автотрофні види, здатні до хемо- або фотосинтезу. Цікаві гетеротрофні метаноутворюючі бактерії. Вони мешкають в анаеробних ділянках перезволожених ґрунтів, на болотах, у мулі водойм, зокрема очисних споруд, у рубці (частина шлунка) жуйних тварин. У деяких країнах культури цих бактерій використовують для отримання біогазу з органічних відходів у промислових обсягах.

До царства Еубактерії, або Справжні бактерії, належать різноманітні за формою клітин та особливостями процесів життєдіяльності прокаріоти, яких налічують близько 30 тис. видів. Серед них відомі одноклітинні та колоніальні (стрептококи, стафілококи тощо) форми. Одні із цих бактерій нерухомі, інші здатні пересуватися за допомогою джгутиків чи виділяючи слиз. У деяких бактерій рух досить швидкий; відомі клітини, що за секунду здатні долати відстань, яка дорівнює приблизно 20 їхнім діаметрам.

Особливе місце серед справжніх бактерій належить ціанобактеріям, яких налічують понад 2 тис. видів. Тривалий час, на підставі того, що ці прокаріоти, подібно до водоростей і вищих рослин, здійснюють фотосинтез за допомогою хлорофілу а з виділенням кисню, їх відносили до царства Рослини під назвою «синьо-зелені водорості». Але клітинна стінка ціанобактерій містить сполуку муреїн, притаманну прокаріотам. Зовні від стінки розташований шар з пектинових речовин і білків, зокрема скоротливих. Ядро відсутнє. За рахунок вп’ячувань плазматичної мембрани утворюються поодинокі тилакоїди, в яких розташований фотосинтетичний апарат. Ціанобактерії мешкають переважно у прісних водоймах та ґрунті, деякі — у морях; відомі види, здатні вступати у тісне співжиття (симбіоз) з іншими організмами (наприклад, разом з грибами можуть входити до складу лишайників, трапляються в клітинах діатомових водоростей). Окремі клітини та колонії забарвлені в різні кольори — від синьо-зеленого, звідки й походить стара назва, до червоного, чорного тощо. Таке забарвлення є наслідком одночасної присутності в клітині хлорофілу та інших яскраво забарвлених пігментів.

  1. Особливості процесів життєдіяльності прокаріотів. (Самостійна робота в парах з підручником та навчальною презентацією. Завдання: опрацюйте інформацію та зробіть позначки, підготуйте запитання однокласникам:
  • «V» — відома інформація;
  • «+» — нова інформація;
  • «?» — незнайома інформація, потребує обговорення. Зробіть узагальнення.)

Живлення. Серед прокаріотів відомі гетеротрофи (сапротрофи, паразити, мутуалісти, коменсали тощо) та автотрофи (фототрофи та хемотрофи). Фототрофів серед справжніх бактерій небагато: зелені, пурпурові бактерії тощо. Їхні клітини забарвлені в різні кольори: червоний, помаранчевий, зелений завдяки особливим пігментам. Як донор електронів для відновлення фотосинтезуючих пігментів вони, на відміну від ціанобактерій, використовують не воду, а інші сполуки: H2S, H2, певні органічні речовини. Тому під час бактеріального фотосинтезу кисень не виділяється.

До хемотрофів належать нітрифікуючі бактерії, залізобактерії, безбарвні сіркобактерії тощо. Ми вже згадували, що для енергетичного забезпечення хемосинтезу ці прокаріоти окиснюють певні неорганічні сполуки. Наприклад, аміак (NH3) до солей нітритної кислоти (HN02) — нітритів; нітрити до нітратів (солі нітратної кислоти — HN03); різні сполуки Сульфуру до сульфатів; сполуки двовалентного Феруму (Fe2+) до тривалентного (Fe3+).

Серед гетеротрофних бактерій є сапротрофи — організми, здатні використовувати для живлення різні відмерлі організми та продукти життєдіяльності (гній та ін.). До них належать бактерії гниття, бродіння тощо. Слід зазначити, що в природі не існує жодної органічної речовини, яку не могли б розщеплювати бактерії.

Бактерії здатні існувати в різних формах симбіозу. Різноманітні паразитичні види спричинюють захворювання людини, тварин, грибів і рослин. Натомість, мешкання в еукаріотичному організмі мутуалістичних бактерій корисне для обох партнерів. Пригадайте приклади взаємовигідних зв’язків прокаріотів та еукаріотів: бульбочкових бактерій з бобовими рослинами, бактерій травної системи рослиноїдних тварин, кишкової палички кишечнику людини.

Цікавий приклад симбіозу спостерігають між інфузоріями з роду Парамеціум і певними видами бактерій. У клітині-хазяїні ці бактерії виробляють токсичну речовину, яка виділяється назовні, де вбиває інших інфузорій цього виду. Гинуть ті інфузорії, які позбавлені симбіотичних бактерій. У цьому разі вони стають чутливими до отрути.

Дихання. Для одних видів прокаріотів характерне аеробне дихання (з використанням атмосферного кисню), для інших — анаеробне (без використання кисню). Зокрема, до анаеробних видів належать бактерії, здатні спричиняти різні види бродіння: молочнокисле, маслянокисле, спиртове та ін. Процеси дихання і бродіння є основними джерелами енергії, необхідної бактеріям для нормальної життєдіяльності.

Розмноження прокаріотів. Клітини прокаріотів розмножуються лише нестатево: поділом навпіл, зрідка — брунькуванням. Перед поділом клітина збільшується в розмірах, її спадковий матеріал (молекула ДНК) подвоюється та рівномірно розподіляється між дочірніми клітинами. Таким чином, кожна з дочірніх клітин, які утворилися внаслідок поділу материнської, отримує свою частину носія спадкової інформації — кільцеву молекулу ДНК.

Обмін спадковою інформацією між двома клітинами бактерій можливий за допомогою кон’югації. При цьому генетичний матеріал від однієї клітини передається до іншої. Кон’югація відбувається за прямого контакту двох клітин. Дослідження показали, що не всі клітини бактерій здатні передавати частину свого спадкового матеріалу іншим. Для цього в клітині має бути присутня особлива плазміда — кільцева дволанцюгова молекула ДНК.

Перед перенесенням з клітини-донора до клітини-реципієнта молекула ДНК подвоюється і та з них, яка щойно синтезувалася, наче проштовхується всередину клітини-реципієнта. Після цього у клітині-реципієнті відбувається обмін ділянками між молекулою ДНК, яка надійшла від клітини-донора, і молекулою ДНК ядерної зони. Процес кон’югації сприяє підвищенню здатності прокаріотів пристосовуватися до змін у навколишньому середовищі. Наприклад, якщо в одному середовищі перебувають клітини бактерій, стійкі до певного антибіотика й нестійкі до нього, то через певний час завдяки кон’югації клітини, які були нестійкі до дії антибіотика, можуть набути такої стійкості.

Обмін спадковою інформацією між клітинами бактерій можливий і без безпосереднього контакту між ними, зокрема за участі бактеріофагів. Ці віруси під час подвоєння власної ДНК включають ділянки молекули ДНК однієї клітини і переносять їх в іншу.

Спадкова інформація від однієї бактерії до іншої також може передаватись і на відстані за участі розчинних ДНК, що переходять від клітини до клітини. Цей процес дістав назву трансформація.

Стратегія розмноження прокаріотів. Прокаріотам притаманна здатність до високих темпів розмноження (клітини за сприятливих умов здатні поділятися кожні 20-30 хв) і росту. Це врівноважує незначні розміри та масу кожного окремого організму, сприяє повнішому використанню ресурсів довкілля. Зниженню конкуренції з боку інших мікроорганізмів сприяє і виділення певними видами біологічно активних речовин. Наприклад, молочнокислі бактерії підвищують кислотність середовища (знижують його рН) до рівня, за якого припиняються ріст і розмноження інших бактерій.

Переживання несприятливих умов. Ви вже знаєте, що за настання несприятливих умов у багатьох видів прокаріотів відбувається спороутворення. Усередині спори в цитоплазмі зменшується вміст води, і всі життєві процеси припиняються. Спори дуже стійкі до дії високих температур, іонізуючого опромінення, токсичних хімічних сполук тощо. Потрапивши в сприятливі умови, вони «проростають», тобто бактеріальна клітина покидає оболонку спори. Таким чином, спори прокаріотів не є формою розмноження, а слугують для збереження життєздатності за несприятливих умов.

Деякі прокаріоти здатні до інцистування (від лат. ін — в, всередині та грец. кистіс — міхур), за якого щільною оболонкою вкривається вся клітина. Цисти прокаріотів стійкі до дії радіації, висушування, але нестійкі до перегрівання.

Спори та цисти слугують для поширення прокаріотів за допомогою вітру, води, живих організмів, забезпечення зараження хазяїв.

Колоніальні прокаріоти. Прокаріоти здатні утворювати колонії різної форми. Колонія прокаріотів становить собою групу з’єднаних між собою клітин. Колонії можуть утворюватися за рахунок того, що після поділу материнської клітини дочірні ще певний час залишаються зв’язаними між собою, утворюючи ланцюжки, грона, пакети тощо. Колонії бактерій можуть бути оточені своєрідним чохлом — капсулою зі слизу.

У ціанобактерій на відміну від колоній справжніх бактерій сусідні клітини пов’язані цитоплазматичними містками, які проходять крізь отвори в оболонках клітин.

Крім того, у ціанобактерій поширена диференціація клітин, зокрема наявні особливі клітини, вкриті додатковими оболонками, в яких відбувається засвоєння атмосферного азоту.

III. Закріплення знань учнів

  1. Компютерне тестування (індивідуально)
  2. (Фронтально) Знайомтеся Антоні ван Левенгук (1632-1723)— великий голландський учений, який уперше побачив і описав бактерії (іл. 57.1). У 1683 р. він писав: «Вони зупиняються, одну мить здаються нерухомими, а потім починають обертатися зі швидкістю дзиги, і траєкторія їхнього руху не більше маленької піщинки. Я змушений сказати, що ніколи ще не бачив такого вражаючого видовища, як це життя крихітних істот, які живуть в одній краплині води». Які особливості бактерій ви вже можете назвати, прочитавши цей опис?
  3. «Дерево мудрості». Під час опрацювання нового матеріалу, учні готували запитання, записавши його на маленькому аркуші паперу. Папірець прикріплено до «Дерева мудрості». Учні по черзі підходять до дерева, зривають запитання та відповідають на нього. Слухачі оцінюють відповіді.

IV. Підсумок уроку

Коротко проаналізуємо результати роботи.

  • Що вдалося зробити?
  • Що не вдалося?
  • Яка пара працювала найкраще?

Домашнє завдання. Вивчити §37 у підручнику, відповісти на запитання.

Творче завдання. Поміркуйте! Чому бактеріальний фотосинтез відбувається без виділення кисню?

Література

  1. Тагліна О. В. Біологія. 10 клас (рівень стандарту, академічний рівень). Підруч. для загальноосв. навч. закл. – Х.: Вид-во «Ранок», 2010. – 256 с.: іл.
  2. П. Г.Балан, Ю. Г. Верес, В. П.Поліщук. Біологія: 10 клас. :Підруч. для загальноосвіт. навч. закл.:рівень стандарту, академічний рівень. – К.: Генеза, 2010. – 288 с.: іл.
  3. Завдання для державної підсумкової атестації з біології за курс старшої школи /Авт.-упоряд.: О. В. Данилова, С. А. Данилов. – 2-е вид., перероб. – К.: Генеза, 2004. – 176 с.

Джерела для презентації

  1. http://uk.wikipedia.org/wiki/Бактерії
  2. http://uk.wikipedia.org/wiki/Антоні_ван_Левенгук
  3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Эренберг,_Христиан_Готфрид
  4. http://uk.wikipedia.org/wiki/Прокаріоти
  5. http://travel.tochka.net/ua/7292-geyzery-islandii-goryachie-fontany-vysotoy-50-metrov/
  6. http://ru.wikipedia.org/wiki/Цианобактерии
  7. http://shkola.ua/book/read/35/page240
  8. http://uk.wikipedia.org/wiki/Mycobacterium_tuberculosis
  9. http://ru.wikipedia.org/wiki/Конъюгация_у_бактерий
  10. http://900igr.net/fotografii/biologija/Prokarioticheskaja-kletka/044-Razmnozhenie-bakterij.html
  11. http://bukanbegitu.wordpress.com/2010/10/06/bagaimana-virus-bereplikasi/
  12. http://uk.wikipedia.org/wiki/Anabaena
  13. http://uk.wikipedia.org/wiki/Метаногени
  14. http://shkola.ua/book/read/35/page249

База даних захищена авторським правом ©mediku.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка
Інформація Автореферат Анализ Диплом Додаток Доклад Задача Закон Занятие Звіт Инструкция

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий