Клеточный уровень организации жизни (стр. 4 )

Тема: «Сравнение митоза и мейоза»

Цель:

Продолжить формирование мировоззрения учащихся о непрерывности жизни; Познакомить с химико-биологической разницей процессов, происходящих в клетке во время митоза и мейоза; Формировать умение последовательно выстраивать процессы митоза и мейоза; Формировать навыки сравнительного анализа процессов деления клетки.

Задачи:

Образовательные:

Актуализировать знания учащихся о разных видах деления клетки (митозе, амитозе, мейозе); Сформировать представление о главных чертах сходства и различия между процессами митоза и мейоза, их биологической сущности.

Развивающие:

Развивать навыки работы с разными видами информации и способами её предъявления; Продолжить работу над развитием навыков анализировать и сравнивать процессы деления клетки.

Воспитательная: развивать познавательный интерес к информации из разных областей науки.

Оборудование:

Компьютер, Мультимедийный проектор, Мультимедийный экран, Модель-аппликация «Деление клетки. Митоз и мейоз» (демонстрационный и раздаточный материал), Таблица «Митоз. Мейоз».

Ход занятия

Организационный момент

Пояснение цели и задач занятия, особенностей его проведения.

  2. Актуализация знаний, основных терминов, понятий, связанных с процессами деления клетки:

- митоз;

- амитоз;

- мейоз;

- половые, соматические клетки;

- гаплоидный, диплоидный набор хромосом;

- редукционное деление;

- конъюгация хромосом;

- кроссинговер

Один из студентов в это время достраивает у доски молекулу ДНК (ААТ - ГЦГ-АТГ-ЦЦТ-), объясняет понятие редупликация.

Обобщение знаний о процессах митоза и мейоза

1.  А) Практическая работа студентов с моделью-аппликацией «Митоз» (раздаточный материал) – отработка навыка показывать последовательность процессов митоза;

  Б) Проверка результатов практической работы (у доски) с помощью демонстрационного комплекта модели-аппликации «Митоз»;

  В) Работа с микроскопом – рассмотреть микропрепарат «Митоз корешка лука»;

  Г) Беседа о результатах митоза;

  Д) Беседа о биологическом значении митоза.

2.  А) Просмотр фрагмента учебного фильма «Сущность мейоза»;

  Б) Практическая работа студентов с моделью-аппликацией «Мейоз» (раздаточный материал) – отработка навыка показывать последовательность процессов мейоза;

  В) Проверка результатов практической работы (у доски) с помощью демонстрационного комплекта модели-аппликации «Мейоз»;

  Г) Беседа о результатах мейоза;

  Д) Беседа о биологическом значении мейоза.

Практическая работа «Черты сходства и различия между митозом и мейозом» с использованием мультимедийной презентации «Сравнение митоза и мейоза».  Данные сводятся в таблицу.

Таблица «Сравнение митоза и мейоза»

Сравнение	Митоз	Мейоз
Сходства	1.Имеют одинаковые фазы деления.
2.Перед митозом и мейозом происходит самоудвоение молекул ДНК в хромосомах (редупликация) и спирализация хромосом.
Различия	1. Одно деление.	1. Два последовательных деления.
2. В метафазе все удвоенные хромосомы выстраиваются по экватору раздельно.	2. Гомологичные удвоенные хромосомы выстраиваются по экватору парами (бивалентами).
3. Нет конъюгации	3. Есть конъюгация
4. Удвоение молекул ДНК происходит в интерфазе, разделяющий два деления.	4. Между первым и вторым делением нет интерфазы и не происходит удвоения молекул ДНК.
5. Образуются две диплоидные клетки (соматические клетки).	5. Образуются четыре гаплоидные клетки (половые клетки).
6.Происходит в соматических клетках	6. происходит в созревающих половых клетках
7.Лежит в основе бесполого размножения	7.Лежит в основе полового размножения

Правильность заполнения таблицы проверяется с помощью слайдов презентации.

6. Закрепление знаний

Выполнение теста (два варианта).

7. Домашнее задание

- Повторить параграф 29, 30

- Проанализировать следующий факт:

Ученые провели исследование митоза: оказалось, что у животных, ведущих ночной образ жизни, в большинстве органов максимум митоза приходится на утро и минимум – на ночное время. У дневных животных максимум наблюдается в вечернее время, а минимум – днем.

8. Подведение итогов.

Оценивание работы группы и отдельных студентов. Аргументация выставленных оценок, замечания по занятию.

8 Теоретическая часть и методические

указания при изучении темы

«Процессы жизнедеятельности клетки»

Цель занятия: рассмотреть процессы обмена веществ, знать особенности и функции, уметь составлять уравнения химических реакций, протекающих в клетке.

       (Промежуточный 

        метаболизм)

       Ассимиляция – это процесс образования сложных органических веществ из простых с запасанием энергии.

       Диссимиляция – расщепление сложных органических соединений на простые с выделением энергии.

  АССИМИЛЯЦИЯ + ДИССИМИЛЯЦИЯ = МЕТАБОЛИЗМ

Функции обмена веществ:

Получение строительного материала; Получение энергии.

Таким образом, имеем два вида обмена веществ:

Пластический (биосинтез белка, фотосинтез); Энергетический.

Энергетический обмен – это совокупность реакций, обеспечивающих клетку энергией.

Большая часть энергии идет на жизненные процессы клетки. Эта энергия поступает в различные участки клетки и переходит из одной формы в другую.

Основным видом использования в клетке является химическая энергия, так как она может быстро передаваться из одной части клетки в другую и расходоваться экономно. Запасание химической энергии происходит главным образом в молекуле АТФ (аденозинтрифосфорная кислота).

Распад веществ происходит в процессе их окисления и осуществляется в митохондриях.

       

Этапы энергетического обмена:

Подготовительный (100% полученной энергии расходуется на тепло), осуществляют лизосомы; Гликолиз (60% полученной энергии расходуется на тепло), осуществляется в цитоплазматическом матриксе; Дыхание (45% полученной энергии расходуется на тепло), осуществляется в митохондриях.

В подготовительном этапе происходит расщепление:

Белков – на аминокислоты;

Жиров – на глицерин и жирные кислоты;

Углеводов – на глюкозу.

Гликолиз – сложный многоступенчатый процесс, включающий в себя 10 последовательных реакций, каждая из которых катализируется своим специфическим ферментом.

Суммарное уравнение процессов гликолиза:

С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 = 2АТФ + 2С3Н6О3 + 2Н2О 

Таким образом, получаем данные о том, что одна молекула глюкозы дает 2 молекулы АТФ.

Дыхание – очень сложный процесс кислородного расщепления веществ, происходящий с участием многочисленных веществ (вода, кислород, молекулы-переносчики, ферменты и т. д.) с обязательным условием целостности митохондриальных мембран.

Суммарное уравнение процессов дыхания:

2С3Н6О3 + 6О2 + 36АДФ + 36Н3РО4 = 36АТФ + 6СО2 + 42Н2О 

Две молекулы молочной кислоты дают 36 молекул АТФ. Эффективность дыхания по сравнению с гликолизом выше в 18 раз.

Общее действие гликолиза и дыхания дает следующий эффект:

Одна молекула глюкозы → 38 АТФ.

Эффективность превращения энергии 40,37%. Для сравнения: бензиновый двигатель – 25-30%, паровой двигатель – 8-12%.

Пластический обмен

В процессе пластического обмена синтезируются органические вещества.

←←←←

       →        

Хемосинтез открыт Сергеем Николаевичем Виноградским – выдающимся русским микробиологом. Химизм процесса заключается в следующем:

4H2S + 5O2 → 2S + 2H2SO4 +2H2O +  E
N2 → N+5 +  E  (азотфиксирующие);
Fe0 → Fe+3  +  E  (железофиксирующие)

Полученная в результате реакций энергия используется на реакцию синтеза углеводов:

  6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 +6О2

Процесс фотосинтеза изучен Климентом Аркадьевичем Тимирязевым.

Этот процесс происходит с помощью пигментов (хлорофиллов и некоторых других), присутствующих в хлоропластах и хроматофорах клеток. В основе лежит окислительно-восстановительный процесс, в котором электроны переносятся от донора-восстановителя (вода, водород и др.) к акцептору (С02, ацетат) с образованием восстановленных соединений (углеводы) и выделением О2, если окисляется Н2О (фотосинтезирующие бактерии, использующие иные, чем вода, доноры, кислород не выделяют).

Фотосинтез — единственный процесс в биосфере, ведущий к увеличению свободной энергии биосферы за счёт внешнего источника — Солнца и обеспечивающий существование как растений, так и всех гетеротрофных организмов, в том числе и человека. Ежегодно в результате фотосинтеза на Земле образуется 150 млрд. т органического вещества и выделяется около 200 млрд. т свободного О2.

Упрощённая схема цикла Кальвина — пути фиксации углерода при фотосинтезе.

Химизм процесса:

Световая фаза:

Н2О → Н+ + ОН - ; ОН - - e → ОН; 4ОН → 2Н2О + О2↑.

Темновая фаза:

  6СО2 + 24Н → С6Н12О6 + 6Н2О.

Пути повышения продуктивности фотосинтеза:

Увеличение концентрации углекислого газа с учетом того, что при содержании его 0,04% угнетается дыхание растений; Достаточный, но не избыточный полив; Увеличение длины светового дня с учетом того, что фотосинтез происходит в видимой части спектра; Увеличение площади поверхности листьев.

Важнейшим РЕЗЕРВОМ для получения органических веществ и кислорода являются водоросли, КПД фотосинтеза которых (24%) значительно выше, чем у высших растений (1-3%).