Урок биологии

Тема Урок 2 Цель Предмет, задачи, и методы исследования современной цитологии, значение цитологических исследований для других биологических наук, медицины, сельского хозяйства. познакомить учащихся с основными методами  изучения клетки и их значением для других наук. Задачи:      Образовательные:  сформировать   знания   о   предмете   и   задачах   цитологии, выяснить какие методы используются в цитологии для изучения клетки; Развивающие:    развивать   умения   сравнивать,   анализировать,   делать   выводы развивать   логическое   мышление,   речь   учащихся,   совершенствуя   технику публичных выступлений; Ожидаемый результат умение самостоятельно работать с учебником, легко оперировать его  компонентами, самостоятельно актуализировать базовые знания  на основе  вопросов перед изучаемым параграфом. Этап урока Содержание учебного материала Индивидуальн о­ коррекционна я работа Проявление  интереса к  материалу  изучения. Оценивают правильность выполнения заданий I. Орг. момент      нт. . Зна     II.Проверка д/з: Приветствие. Психологический настрой на активную деятельность на  уроке. Организационный момент Цель этапа:Активизация учащихся, создание ситуации успеха. Мотивация учащихся к учебной деятельности А). Работа с тетрадью с заданиями для индивидуальной работы  учащегося под редакцией Ж.Курмангалиевой для 10 класса по  заданиям – 3 человека: 1).стр. 3 задание 1 2)  стр. 3 задание 2 3) стр. 3 задание 3 Б). Устно: 1. Как вы думаете, какова роль биологии в современном обществе,  какова роль биологических знаний в нашей жизни? 2. Согласны ли вы с утверждением, что биология – ведущая наука 21  века? Какие крупные открытия сделаны в последние годы? 3. Для решения, каких глобальных задач человечества необходимы  знания биологии? 4. Приведите примеры использования методов биологических наук из Ш. Введение  в тему IV. Изучение  н/м: ботаники, зоологии, анатомии и физиологии человека.  5. Какова основная цель науки? 6. Что такое научный метод? В чем его основной принцип? 7. Что такое научный эксперимент? 8. Каких ученых Казахстана вы запомнили ? В). Проверка выполнения творческого задания  по группам на выбор: 1. Каково значение биологии  для понимания всего живого.  2. Напишите  эссе «Является  ли биологическая наука  частью       культуры человечества?»   Клетка – это интересный, удивительный и загадочный мир, который   характерен для любого живого существа, исключая вирусы. Но разгадать  тайны клетки смогли разгадать лишь  при изобретении в конце 16 века  первого микроскопа. Используя слайд 3, скажите: что объединяет растительную и животную   клетки?  (ядро, мембрана, цитоплазма). А). Предмет и задачи цитологии (слайд 4).  На рубеже19 и 20 веков   сформировалась новая   биологическая наука ЦИТОЛОГИЯ  (от     греческого   «cytos»   ­   ячейка,   клетка,   «logos»   ­ учение)   –  наука,  изучающая   строение  клетки,  её   химический  состав  и процессы жизнедеятельности, происходящие в ней. строения и функционирования клеток,  их химического состава,  Предметом ее   изучения   является   клетка   как   структурная   и функциональная единица жизни. В задачи цитологии входит изучение     функций отдельных клеточных компонентов,  познание процессов воспроизведения клеток,   приспособления к условиям окружающей среды,  исследование особенностей строения специализированных клеток,   этапов становления их особых функций,   развития специфических клеточных структур и др Б). Методы изучения клетки их значение для других биологических наук, медицины, сельскохозяйственного производства (слайды 5­ 7).               Для   решения   перечисленных     задач  в   цитологии   используются различные методы исследования: 1). Световая микроскопия – основной метод изучения клеток (слайд 5). 2). Электронный микроскоп (слайд 5).                                                            3). Гистохимические методы (слайд 6) 4). Метод дифференциального центрифугирования (слайд 6). 5).  Метод рентгеноструктурного анализа (слайд 6).  6). Метод авторадиографии (слайд 7). 7). Флуорисцентная микроскопия (слайд 7). 8). Метод культуры клеток и тканей (слайд 8). 9).  Методы микрохирургии (слайд 8). Работа в группах по заданию: Используя приложение 1, заполните таблицу «Методы изучения клетки»: № Сущность метода Название   метода   изучения клетки В). Значение методов изучения клеток для других биологических  наук, медицины, сельскохозяйственного производства. За последние 40­45 лет цитология из описательно­морфологической  превратилась в экспериментальную науку, ставящую перед собой задачи  изучения физиологии клетки, ее основных жизненных функций и свойств,  ее  биологии. Другими словами – это физиология клетки. Возможность  такого переключения интересов исследователей возникла в связи с тем,  что цитология тесно сопряжена с научными и методическими  достижениями биохимии, биофизики, молекулярной биологии и генетики. Вообще, цитология тесно связана практически со всеми биологическими  дисциплинами, так как все живое на Земле (почти все!) имеет клеточное  строение, а цитология как раз и занимается изучением клеток во всем их  многообразии. Цитология тесно связана с зоологией и ботаникой,  поскольку изучает особенности строения растительных и животных  клеток; с эмбриологией при изучении строения половых клеток; с  гистологией – строение клеток отдельных тканей; с анатомией и  физиологией, так как на основе цитологических знаний изучается  строение тех или иных органов и их функционирование. Клетка имеет  богатый химический состав, в ней протекают сложные биохимические  процессы – фотосинтез, биосинтез белка, дыхание, а также происходят  важные физические явления, в частности, возникновение возбуждения,  нервного импульса, поэтому цитология тесно связана с биохимией и биофизикой. Чтобы понять сложные механизмы наследственности, нужно изучить и понять их материальные носители – гены, ДНК, которые  являются составными компонентами клеточных структур. Из этого  возникает тесная связь цитологии с генетикой и молекулярной биологией. Данные цитологических исследований широко используются в медицине  (общий анализ крови, где по количеству клеток врачи судят о состоянии  пациента, искусственное оплодотворение,  пластическая хирургия,  пересадка клеток красного костного мозга, влияние никотина, алкоголя,  наркотиков на клетки организма человека, вызывая в них изменения),  сельском хозяйстве (искусственное оплодотворение),  ветеринарии,   клонировании (генная инженерия), генетике (стволовые клетки,  изменение формы эритроцита), в различных отраслях промышленности  (пищевая, фармацевтическая, парфюмерная и др.).  Устно: 1). Что изучает цитология? 2). Перечислите известные вам методы исследования клетки. Какое значение имеет цитология для других наук? 1)    Что такое цитология? 2)    Какие задачи существуют в этой науке? 3)    Как человечество решает эти задачи и какие использует для этого  методы? 4)    Кем, когда и как была открыта клетка? 5)    Что изучает клеточная биология и какое значение имеет клеточная  теория для науки? 6)    Назовите основной метод в цитологии. Насколько важны результаты  этого метода в изучении клетки и ее органелл? 7)    Какой вы знаете последний и самый новый метод в цитологии? Чаще всего используются микроскопические методы исследования,  позволяющие изучать структуры клеток и их компонентов. Разные виды   микроскопов (световые, люминесцентные, фазово­ контрастные)  позволяют получать увеличение до 2­2,5 тыс. раз.                                           С помощью гистохимических методов можно устанавливать  локализацию различных химических компонентов (белков, ДНК, РНК,  липидов и др.) в клетках.                                                Для изучения  тончайших структур клеток (вплоть до макромолекул) применяют  метод электронной микроскопии, в котором вместо пучка света  используется поток электронов. Разрешающая способность электронного  микроскопа составляет сотни тысяч раз. Биохимические методы  исследования позволяют изучать  химический состав клеток и  биохимические реакции, которые протекают в них.                                        Методом дифференциального центрифугирования выделяют отдельные V.  Закрепление VI.  Подведение  итогов: VII. Д/З: VIII.  Рефлексия. компоненты клетки (митохондрии, лизосомы т.п.) для дальнейшего  изучения.                                                                            С помощью  метода рентгеноструктурного анализа исследуют пространственную  конфигурацию и некоторые физические свойства макромолекул  (например, ДНК), что входят в состав клеточных структур. Процессы  матричного синтеза и деления клеток удается изучить с помощью  метода авторадиографии ­ введение в клетку радиоактивных изотопов и последующее изучение их включения в вещества, которые синтезируются  клеткой. Параграф 1 страница 6­ 10, конспект, используя словесную формулу  Цицерона: Кто? Что? Где? Чем? Зачем? Как? Когда? Составьте вопросы  к параграфу.  ­Закончите предложение: «Знания,  полученные на уроке мне необходимы…» «Я получил полезную информацию о том, что…» Приложение 1: 1). Световая микроскопия – основной метод изучения клеток. Изучает   клеточные   формы   и   структуры:   ядро,   митохондрии,   хлоропласты,   аппарат Гольджи.     Человеческий глаз обладает разрешающей способностью около 100мкм (1 мкм = 0,001 мм). Это означает, что две точки,   расположенные на расстоянии менее чем 100 мкм друг от друга, кажутся одной расплывчатой точкой. Чтобы различить более мелкие структуры,   применяют   оптические   приборы,   в   частности   микроскопы.   Разрешающая способность   микроскопов   составляет   0,13—0,20   мкм,   т.   е.   примерно   в   тысячу   раз превышает   разрешающую   способность   человеческого   глаза.   С   помощью   световых микроскопов, в которых используется солнечный или искусственный свет, удается выявить многие детали внутреннего строения клетки — отдельные органеллы, клеточную оболочку. Создать   световой   микроскоп   с   большим   разрешением   невозможно,   потому   что разрешающая способность связана с длиной волны световых лучей, а не только с качеством увеличительных стекол. 2). Электронный микроскоп. Электронные   микроскопы,   изобретённые   в   1931г   Дэвиссоном   и   Калбеком,   позволяют исследовать   клетку   на   молекулярном   уровне.    Для   изучения   ультратонкого   строения клеточных   структур   прибегают   к   методу электронной   микроскопии. В   электронных микроскопах   вместо   световых   лучей   используется   пучок   электронов.   Разрешающая способность   современных   электронных   микроскопов   составляет   0,1   нм,   поэтому   с   их помощью выявляют очень мелкие детали. В электронном микроскопе видны биологические мембраны (толщина 6—10 нм), рибосомы (диаметр около 20 нм), микротрубочки (толщина около 25 нм) и другие структуры. Современные   электронные   микроскопы   дают   увеличение   до   1000000   раз.   Он   более детально позволяет рассматривать структуру органоидов клетки.  3).   Гистохимические   методы   используют   для  исследования   химического   состава, выяснения   локализации   отдельных   химических   веществ   в   клетке, основанные   на избирательном воздействии реактивов и красителей на определенные химические вещества цитоплазмы.  4). Метод  дифференциального центрифугирования   используют для изучения состава и функций тех или иных клеток.  Он основан на различной плотности органоидов и при очень быстром     вращении   на     центрифуге   органоиды     располагаются   в   растворе     слоями   в соответствии со  своей плотностью. Метод дифференциального (разделительного) центрифугирования позволяет разделить с помощью центрифуги содержимое клетки на отдельные разные по массе составляющие и затем детально изучить их химический состав. 5). Метод рентгеноструктурного анализа дает возможность определять пространственное расположение   и   физические   свойства   молекул   (например,   ДНК,   белков),   входящих   в состав клеточных структур. 6). Для выявления локализации мест синтеза биополимеров, определения путей переноса веществ в клетке широко используется метод авторадиографии — регистрации веществ, меченых радиоактивными изотопами.  7). 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. 8). Метод культуры клеток и тканей. Изучение клеток разных органов и тканей растений и животных, процессов деления клетки, их дифференцировки и специализации проводят методом клеточных культур —  выращиванием клеток (и целых организмов из отдельных клеток) на питательных средах в  стерильных условиях. 9). При исследовании живых клеток, выяснении функций отдельных органелл применяют  методы микрохирургии — оперативного воздействия на клетку, связанного с удалением  или имплантированием отдельных органелл, их пересаживанием из клетки в клетку,  введением в клетку крупных макромолекул и т. д.