Что относится к клеточному уровню жизни относится

Биология

Уровни организации живых систем

Каждый уровень организации характеризуется определенным строением (химическим, клеточным или организменным) и соответствующими свойствами.
Каждый следующий уровень обязательно содержит в себе все предыдущие.

Давайте разберем каждый уровень подробно.

8 уровней организации живой природы
1. Молекулярный уровень организации живой природы

Химический состав клеток: органические и неорганические вещества,

Молекулярный уровень затрагивает все биохимические процессы, которые происходят внутри любого живого организма — от одно- до многоклеточных.

На этом уровне жизни изучаются явления, связанные с изменениями (мутациями) и воспроизведением генетического материала, обменом веществ.

Науки, которые изучают живые организмы именно на этом уровне:

Молекулярная биология, молекулярная генетика

2. Клеточный уровень организации живой природы

Включает в себя предыдущий — молекулярный уровень организации.

На этом уровне уже появляется термин «клетка» как «мельчайшая неделимая биологическая система»

Обмен веществ и энергии данной клетки (разный в зависимости от того, к какому царству принадлежит организм);

Синтез специфических органических веществ; регуляция химических реакций; деление клеток; вовлечение химических элементов Земли и энергии Солнца в биосистемы

Науки, изучающие клеточный уровень организации: цитология, генетика, эмбириология

Генетика и эмбриология изучают этот уровень, но это не основной объект изучения.

3. Тканевый уровень организации:

Включает в себя 2 предыдущих уровня — молекулярный и клеточный.

Обмен веществ; раздражимость

Этот уровень можно назвать «многоклеточным» — ведь ткань представляет собой совокупность клеток со сходным строением и выполняющих одинаковые функции.

4. Органный (ударение на первый слог) уровень организации жизни

У одноклеточных органы — это органеллы — есть общие органеллы — характерные для всех эукариотических или прокариотических клеток, есть отличающиеся.

У многоклеточных организмов клетки общего строения и функций объединены в ткани, а те, соответственно, в органы, которые, в свою очередь, объединены в системы и должны слаженно взаимодействовать между собой.

Пищеварение; газообмен; транспорт веществ; движение и др.

Тканевый и органный уровни организации — изучают науки: ботаника,

зоология, анатомия, физиология, медицина

5. Организменный уровень

Включает в себя все предыдущие уровни: молекулярный, клеточный, тканевый уровни и органный.

На этом уровне идет деление Живой природы на царства — животных, растений и грибов.

Характеристики этого уровня: Обмен веществ (как на уровне организма, так и на клеточном уровне тоже )

Обмен веществ; раздражимость; размножение; онтогенез. Нервно-гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности. Обеспечение гармоничного соответствия организма его среде обитания

Науки: анатомия, генетика, морфология, физиология

6. Популяционно-видовой уровень организации жизни

Включает молекулярный, клеточный, тканевый уровни, органный и организменный.

Если несколько организмов схожи морфологически (проще говоря, одинаково устроены), и имеют одинаковый генотип, то они образуют один вид или популяцию.

Генетическое своеобразие; взаимодействие между особями и популяциями; накопление элементарных эволюционных преобразований; выработка адаптации к меняющимся условиям среды

Основные процессы на этом уровне:
Взаимодействие организмов между собой (конкуренция или размножение)

Науки, изучающие этот уровень: популяционная генетика, эволюционистика, экология

7. Биогеоценотический уровень организации жизни

На этом уровне уже учитывается почти все:

Пищевое взаимодействие организмов между собой — пищевые цепи и сети

Биологический круговорот веществ и поток энергии, поддерживающие жизнь; подвижное равновесие между живым населением и абиотической средой; обеспечение живого населения условиями обитания и ресурсами

Наука, изучающая этот уровень — Экология

8. Биосферный уровень организации живой природы

Активное взаимодействие живого и неживого (косного) вещества планеты; биологический глобальный круговорот; активное биогеохимическое участие человека во всех процессах биосферы

Он включает в себя:
Взаимодействие как живых, так и неживых компонентов природы

Источник

Клеточный уровень организации жизни

Клетка – представитель клеточного уровня жизни

Клетки являются основными структурными единицами живых организмов, поскольку именно из них они состоят. В то же время сами клетки являются биосистемами, обладающими определенной сложностью, целостностью, дискретностью, особыми свойствами и существующими по специфическим законам.

Примечательно, что ряд свойств клетка как единица особого уровня организации живой материи получила от предыдущего – молекулярного – уровня.

Структурные и функциональные компоненты биосистемы «клетка»

Из различных молекул сформированы все компоненты клетки, в ней протекают реакции между молекулами простых и сложных химических соединений. Поэтому многие свойства клеточного уровня организации живой материи зависят от молекулярного уровня – его компонентов и их роли в жизнедеятельности клетки. Например, молекулы ДНК несут в себе генетический код, определяющий управление процессами синтеза клеточных белков.

Однако вышестоящий уровень организации живой материи (организменный уровень) тоже оказывает влияние на свойства и повеление биосистемы клеточного уровня. Клетки, например, имеют строение и свойства, обусловленные выполнением тех или иных функций в организме. Так, клетки нервной ткани отличаются от клеток выделительной или покровной ткани.

Как правило, свойства системы одного структурного уровня жизни не только влияют на повеление систем более высокого уровня, но и сами зависят от него. Однако эта особенность уровневого взаимовлияния не отражает их полностью, поскольку каждому присущи свои отличительные свойства. Если на молекулярном уровне можно детально рассматривать процесс репликации ДНК, то на клеточном уровне его значение оценивается как проявление жизнедеятельности клетки.

Клетка, как и биосистемы любого структурного уровня, характеризуется определенными, характеризующими ее специфическими свойствами: структурой и составом компонентов, протекающими процессами, организацией их целостности, ролью в природе.

Структурными элементами клеточного уровня являются структурные части клетки – молекулы и их комплексы, создающие поверхностный аппарат, ядро и цитоплазму с органоидами. Взаимодействие между ними обеспечивает целостность клетки в проявлении ее свойств как живой системы в отношениях с внешней средой.

Основные процессы клеточного уровня, присущие только этому уровню организации жизни, возникли в ходе эволюции живой материи: обмен веществ (метаболизм); поглощение и, следовательно, включение различных химических элементов Земли в содержимое живого организма; передача наследственной информации от клетки к клетке; накопление изменений в генетическом аппарате как отражение опыта взаимодействия со средой; реагирование на раздражения при этом взаимодействии.

Организация системы клеточного уровня

В ходе эволюции сформировался особый аппарат управления процессами, протекающими в биосистеме «клетка», – это ядро с содержащимися в нем хромосомами. Впервые появляется регулирование процессов жизнедеятельности по типу прямых и обратных связей; организуется упорядоченное протекание важнейших биосинтезов с помощью матричных структур и ферментов, обеспечивающих процессы жизнедеятельности клетки.

Значение клеточного уровня организации жизни

Клетка является основной структурной единицей всех живых организмов (за исключением вирусов). Благодаря многообразию форм и функций клетка существует и как свободноживущий одноклеточный организм, и как часть многоклеточного организма, влияя таким образом на все вышестоящие уровни жизни.

Именно с клеточного уровня началась жизнь на Земле. Сочетание свойств наследственности и изменчивости организмов обусловило огромное разнообразие форм живой материи.

Значение клеточного уровня состоит также в том, что здесь начинаются процессы жизни, поскольку биологические функции ДНК и РНК, матричный синтез органических соединений, ферментативная регуляция этих процессов осуществляются только в условиях живой клетки. Вне клетки нет жизни.

Функционируя, клетка вовлекает все разнообразие химических элементов Земли в биосистемы других уровней, запасает в них солнечную энергию и тем обеспечивает все процессы жизни в биосфере.

На клеточном уровне впервые в процессе эволюции живой материи сформировалась система хранения (кодирования) и система передачи наследственной (генетической) информации от поколения к поколению, обеспечивая преемственность и непрерывность жизни.

Важное значение имеет специализация клеток, приведшая к разнообразию их свойств, происходящих в них процессов и выполняемых функций. Благодаря клеточной специализации возникли различные ткани, в процессе эволюции появились сложные многоклеточные организмы со своими особыми свойствами и способностью существования в условиях различных сред жизни на нашей планете.

Большое значение имеет и тот факт, что именно на клеточном уровне произошло появление и обособление целостной самостоятельной биосистемы в виде элементарной живой клетки. Поэтому клетка стала основной единицей и элементарной формой жизни.

На клеточном уровне в глубокой древности произошло разделение этой биосистемы на разные формы; возникли прокариоты и эукариоты, автотрофы и гетеротрофы, анаэробы и аэробы, организмы неподвижные и подвижные, имеющие половой процесс и размножающиеся иным способом.

Появление живой клетки обусловило биологический круговорот веществ и передачи энергии, чем был обозначен качественно новый этап в истории Земли – появление ее биосферы.

Клеточный уровень организации живой материи – один из основополагающих этапов существования жизни на Земле.

Таким образом, клетка является основной формой организации и элементарной единицей живой материи. Из клеток построены все живые существа (кроме вирусов). Объединение комплекса сложных биологических структур и молекул в единую, целостную, дискретную биосистему,передача наследственной информации из поколения в поколение – основные особенности клеточного уровня жизни.

Источник

Учебное пособие по биологии «Клеточный уровень организации жизни»

Крымский техникум гидромелиорации

и механизации сельского хозяйства (филиал)

ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского»

Тема. Клеточный уровень организации жизни

Номинация. Учебное пособие

Крымский техникум гидромелиорации

и механизации сельского хозяйства (филиал)

ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского»

по биологии по разделу:

«Клеточный уровень организации жизни»

Номинация. Учебное пособие

Методическая разработка представляет собой методическое пособие по биологии для студентов I курса очной формы обучения при изучении раздела «Клеточный уровень организации жизни». Пособие построено таким образом, что сначала дается современная информация по цитологии, затем следуют методические указания при изучении темы и, как закрепление, разнообразные практические задания различного уровня сложности.

Рассмотрено и утверждено на заседании цикловой комиссии естественно-математических дисциплин.

Председатель комиссии: ……….. Суюнова В.В.

Методическая разработка является методическим пособием по биологии для студентов очной формы обучения при изучении раздела тем «Клеточный уровень организации жизни». Пособие построено таким образом, что сначала дается современная информация по цитологии, затем следуют методические указания при изучении темы и, как закрепление, разнообразные практические задания различного уровня сложности.

Методическая разработка представляет большой интерес практической частью, где дано множество различных заданий, среди которых можно выделить: задания двоично-выборочные, задания с альтернативно-множественным вариантом выбора ответов, немые рисунки, кроссворды, задания на выбор лишнего слова, на вставку в текст пропущенных слов, нахождение соответствия, заполнение таблиц, ответы на контрольные вопросы, решение задач и упражнений, выполнение практической работы.

Методическая разработка оценивается в 100 баллов.

Рецензент: преподаватель высшей категории, председатель цикловой комиссии естественно-математических дисциплин Суюнова В.В.

Теоретическая часть и методические указания при изучении темы «Понятие клетки, история и методы изучения» ……………………….

Практические задания к теме……………………………………………

Теоретическая часть и методические указания при изучении темы «Строение клетки»…………………………………………………………

Практические задания к теме……………………………………………..

Теоретическая часть и методические указания при изучении темы «Деление клетки. Жизненный цикл клетки»…………………………….

Практические задания к теме……………………………………………..

Практическая работа «Сравнение митоза и мейоза», рекомендации по ее выполнению…………………………………………………………….

Теоретическая часть и методические указания при изучении темы «Процессы жизнедеятельности клетки»…………………………………

Практические задания к теме……………………………………………..

Теоретическая часть и методические указания при изучении темы «Клеточная теория. Стволовые клетки. Взаимодействие клеток»……..

Практические задания к теме…………………………………………….

Теоретическая часть и методические указания при изучении темы самостоятельного изучения «Цитотехнологии – возможности и перспективы использования»……………………………………………..

Теоретическая часть и методические указания при изучении темы «Ткани растений и животных»……………………………………………

Практические задания к теме……………………………………………..

Итоговый контроль знаний по разделу…………………………………..

«Наука едва ли не целиком

есть результат интеллекту-

Изучение данного раздела рассчитано на 24 часа и включает в себя следующие темы:

Понятие клетки. История и методы изучения.

Классификация клеток. Строение.

Деление. Жизненный цикл клетки.

Практическая работа: «Сравнение митоза и мейоза».

Процессы жизнедеятельности клетки.

Цитотехнологии – возможности и перспективы использования.

Ткани растений и животных.

Цели и задачи методической разработки:

Дать основную современную информацию по цитологии.

Показать важность данной темы в курсе биологии, выявить связь с науками химией, физикой, математикой и др.

Добиться от студентов понимания и чёткости изложения фактического материала.

Разработать практические задания, вопросы и тесты, отражающие уровень знаний и понимания изучаемого материала.

Стимулировать самостоятельную работу студентов, вырабатывать заинтересованность и стремление к более детальному познанию предмета.

1 Теоретическая часть и методические указания

к занятию №1 по теме «Понятие клетки,

история и методы изучения»

Изучение данного материала предполагает знание следующих основных терминов и понятий:

Критерии живых систем;

Уровень организации жизни;

Огромное многообразие живых организмов, населяющих Землю, по сути, сводится к трем основным типам их строения:

Основа всего – клетка.

Клетка – это самая мелкая единица организма, граница его делимости, наделенная жизнью и всеми основными признаками целого организма. Другими словами, клетка – это основная структурно-функциональная единица всех живых организмов, элементарная живая система. Таким образом, каждая отдельная клетка, так же как и любой другой макроорганизм, способна:

Выделять продукты обмена веществ;

Самостоятельно регулировать свою внутреннюю среду, т.е. поддерживать гомеостаз;

Развитие знаний о клеточном строении в первую очередь основывается на данных микроскопирования:

— Сопоставление ; биологические методы изучения

Современные методы исследований позволяют учитывать взаимосвязь структуры и функций, т.е. изучать в единстве с физиологией:

— Хроматография (качественное и

внутриклеточных компонентов); биохимические методы

— Фракционное центрифугировани е

(изучение отдельных компонентов)

Кроме того, развитие биотехнологии и генной инженерии способствовало внедрению методов:

А из физических методов наиболее применимым оказался метод меченых атомов.

История изучения строения и функционирования клетки берет свое начало от момента изобретения микроскопа. Наиболее важными событиями в познании биологии клетки считаются следующие:

— 1840 г.- Ян Пуркинье предложил название протоплазмы для клеточного содержимого.

Наиболее важным было событие 1938 г – обобщение имеющихся знаний и формулирование « клеточной теории ». Эта теория в дальнейшем неоднократно подвергалась дополнениям и в результате на сегодняшний день мы имеем следующие основные ее положения :

Клетка как элементарная живая система, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению, лежит в основе строения и развития всех живых организмов.

Клетке присуще мембранное строение.

Размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки.

У всех организмов клетки построены по единому принципу, сходны по химическому составу и характеру химических реакций, основным проявлением жизнедеятельности и обмену веществ.

2 Практические задания к изученным темам

Любая практическая часть должна обеспечивать студентам необходимый уровень усвоения большинства биологических понятий, включенных в систему базового образования. Кроме того, необходимо научить студентов приемам работы с информацией – от элементарной тренировки памяти до систематизации этого материала и его трансформации. Обеспечить это поможет комплексность практических заданий, то есть объединение элементов рабочей тетради, контрольных работ, программированных заданий, рисунков, схем, кроссвордов и других видов деятельности, обеспечивающих четкость, конкретность, информативность и динамичность восприятия и воспроизведения материала.

2.1 Практические задания к теме: «Понятие клетки.

История и методы изучения».

Задание 1 . Заполните пропуски в тексте.

Наука о клетке называется ____________________. Она изучает _________________ клеток, их химический состав, функции.

Клетка – это основная ______________ строения всех живых организмов, элементарная живая ___________________. В основе жизнедеятельности клеток лежат химические процессы, и все клетки сходны по протеканию _____________________________________.

Но не все организмы имеют клеточное строение. Представителями таковых являются ____________________.

Дальнейшие успехи науки о клетке связаны с усовершенствованием приборов и развитием _______________________________.

Задание 3 (альтернативно-множественное ). Выберите из предложенных вариантов ответов один правильный.

Какое из названных свойств принадлежит любой клетке?

А) способность к образованию гамет;

Б) способность проводить нервный импульс;

В) способность сокращаться;

Г) способность к обмену веществ.

2. С какой областью знаний в большей мере связано развитие клеточной теории в 19-20 столетиях?

А) с развитием микроскопии;

Б) с развитием философии;

В) с развитием физики и химии;

Г) с развитием всех указанных направлений.

3. Какое из положений точнее отражает сущность клеточной теории?

А) все растительные организмы состоят из клеток;

Б) все животные организмы состоят из клеток;

В) все низшие и высшие организмы состоят из клеток;

Г) клетки всех организмов сходны по своему строению.

4. Сходство в строении растительных и животных клеток обнаружили:

А) Р.Гук и А.Левенгук;

В) Т.Шлейден и М.Шванн;

5. Клеточное строение всех организмов свидетельствует:

А) о единстве живой и неживой природы;

Б) о единстве химического состава клеток;

В) о единстве происхождения живых систем;

Г) о сложности строения живых систем.

6. Роль клеточной теории в науке заключается в том, что она:

А) выявила элементарную структуру жизни;

Б) обобщила знания о строении организмов;

В) создала базу для развития цитологии;

Г) выявила основную функциональную единицу жизни.

3 Теоретическая часть и методические указания

к занятиям №2-5 по теме «Строение клетки»

Цель : выяснить особенности строения и функционирования разного типа клеток, черты их сходства и отличия, знать термины, уметь различать органоиды.

Изучение данного материала предполагает знание следующих основных терминов и понятий:

Цито-, гиало-, кариоплазма

Немембранные, одно-, двухмембранные структуры

Эндоплазматический ретикулум ЕПР (эндоплазматическая сеть ЭПС)

Пластиды (хромо-, лейко- и хлоропласты)

Жгутик, реснички, миофибриллы

Основные черты строения прокариотической клетки

Основные черты строения эукариот

4 Практические задания к занятиям №2-5

по теме «Строение клетки»

С помощью электронного микроскопа можно видеть только довольно толстую оболочку растительных клеток.

Наружная мембрана – тонкий внешний покров клеток растений и животных.

Толщина наружной мембраны – 7,5-10 нм.

Мембрана состоит из трех слоев – жирового, белкового, жирового.

Наружная мембрана пронизана многочисленными мельчайшими отверстиями.

Наружная мембрана регулирует проникновение ионов, разнообразных органических крупных молекул, белков в клетку и выход их из нее во внешнюю среду через поры.

В процессе фагоцитоза активное участие принимает именно наружная мембрана.

Клетки прочно соединяются друг с другом за счет складок и выростов наружной мембраны.

У растительных клеток оболочка состоит из клетчатки, пектина.

У растительных клеток оболочка состоит из хитина.

При любых повреждениях наружная мембрана не восстанавливает своей целостности.

Для растительной клетки характерно наличие митохондрий.

Для растительной клетки характерно наличие пластид.

Цитоплазма способна к передвижению внутри клетки.

В клетках бактерий содержится одно ядро.

Комплекс Гольджи выполняет в клетке функцию :

А) участие в синтезе белка;

Б) сокращение мышечных волокон;

В) накапливание различных веществ;

Г) формирование рибосом.

2. Фотосинтез происходит в органоиде клетки, который называется:

3. Синтез белка в клетке осуществляется:

4. Процесс поглощения клеткой мелких капель жидкости называется:

5. Полужидкое вещество, заполняющее всю клетку, в котором расположены различные органоиды и ядро, называется:

6. К органоидам мышечных клеток животных и человека, способствующих сокращению мышц, относят:

7. Основная единица строения и развития растений называется:

8. Теорию клеточного строения организмов в 1928 г. сформулировал:

9. Органоид, выполняющий функцию движения у амебы, называют:

10. Очень тонкий внешний покров любой клетки, а также некоторых органоидов, называется:

В кружках расставьте цифры, соответствующие органоиду, функция которого записана под номером:

1 – основной органоид клетки, участвующий в ее делении;

2 – часть клетки, в которой расположены все ее органоиды;

3 – органоид, в котором происходит формирование рибосом;

4 – «силовые» или «энергетические» станции клеток;

5 – органоид клетки, в котором происходит расщепление пищевых веществ, поступающих в клетку;

6 – клеточный органоид, который принимает активное участие в синтезе белков, полисахаридов, жиров, а также в транспортировании и накоплении различных веществ в клетке;

7 – структурное образование, отделяющее ядро от цитоплазмы.

Данные оформите в таблицу:

Разгадайте кроссворд №1.

Функция, выполняемая комплексом Гольджи;

Органоид, обеспечивающий жесткость структуры растительной клетки;

Определяющее начало любого организма;

Элементы, содержание которых в организме ничтожно мало, но значение огромно;

Свойство клеток, обеспечивающее выполнение той или иной функции.

Энергетический материал клетки;

Органоид, синтезирующий рибосомы;

Строительный материал клетки;

Элементы, определяющие жизненные свойства клеток;

Важнейшая составная часть клетки, без которой цитоплазма с органоидами не может существовать;

Фамилия ученого, открывшего клеточное строение.

Органоид растительной клетки;

Составные части клеточного уровня организации;

Самый крупный органоид клетки;

Наименьшая целостная система организма;

Составные части органного уровня организации клетки;

Тельца, образуемые ядрышком.

Окрашенные вещества растительной клетки;

Система, обеспечивающая питание всех клеток организмов;

Неорганическое соединение, способствующее удалению из клеток продуктов распада;

Один из органогенных элементов;

Уровень, обеспечивающий сходство клеток;

Один из элементов, общая масса которых в клетке не превышает 1,9%.

Процесс распада структур под действием ферментов;

Главный органоид клетки;

Силовые станции клетки;

Один из основных органогенных элементов;

Органоид, ограничивающий обмен клетки с окружающей средой;

Вещество, осуществляющее запасание энергии.

Тельца клеток, осуществляющие внутриклеточное переваривание;

Проницаемость, характерная для мембраны клетки;

Студенистое вещество клетки;

Единица измерения клеток;

Сложные органические соединения клеток, обладающие огромной молекулярной массой;

Химический процесс, обеспечивающий жизнедеятельность клеток.

5 Теоретическая часть и методические указания

к занятиям №6-7 по теме «Деление клетки.

Жизненный цикл клетки».

Цель: знать особенности деления клеток, различать понятия митотический и жизненный цикл, уметь приводить примеры.

Изучение данного материала предполагает знание следующих основных терминов и понятий:

Митоз, амитоз, мейоз

Гапло- и диплоидный набор хромосом

Про-, мета, ана-, телофазы.

Клетка возникает от клетки. Увеличение числа клеток происходит в результате их деления.

ИНТЕРФАЗА (от латинского inter — между и греческого phasis — появление), в делящихся клетках часть клеточного цикла между двумя последовательными митозами; в клетках, утративших способность к делению (например, нейронах), — период от последнего митоза и до смерти клетки. К интерфазе относят также временный выход клетки из цикла (состояние покоя). В интерфазе происходят синтетические процессы, связанные как с подготовкой клеток к делению, так и обеспечивающие дифференцировку клеток и выполнение ими специфических тканевых функций. Продолжительность интерфазы, как правило, составляет до 90% времени всего клеточного цикла. Отличительный признак интерфазных клеток — деспирализованное состояние хроматина (исключение — политенные хромосомы двукрылых и некоторых растений, сохраняющиеся в течение всей интерфазы).

Типы деления клеток в сравнении

6 Практические задания к занятиям №6-7

по теме «Деление. Жизненный цикл клетки»

Задание №1 : вставьте в текст пропущенные слова

Мейозом называется ___________ _____________ клеток, при котором происходит ______________ числа хромосом. При этом из __________ клетки образуются _____________.

Мейоз состоит из ____________ последовательных делений, причем ___________ ДНК предшествует только _____________ делению. В мейоз вступают хромосомы, состоящие из ___________ сестринских _________.

Задание №2. В соматических клетках шимпанзе 48 хромосом. Сколько хромосом содержится:

А) в сперматозоидах шимпанзе _______;

Б) в яйцеклетке __________;

В) в соматических клетках после митоза _________;

Г) в оплодотворенной яйцеклетке _________.

Задание №3. В гаплоидных клетках человека 23 хромосомы. Сколько хромосом содержится:

А) в сперматозоидах человека _______;

Б) в яйцеклетке __________;

В) в соматических клетках после митоза _________;

Г) в оплодотворенной яйцеклетке _________.

Задание №4 ( альтернативно-множественное). Выберите из предложенных вариантов ответов один правильный.

Клеточным (митотическим) циклом называется:

А) период жизни клетки в течение интерфазы;

Б) период от профазы до телофазы;

В) период от деления до деления;

Г) период от появления клетки до ее смерти.

2. Какой из процессов предшествует митозу:

А) исчезновение ядерной оболочки;

Б) удвоение хромосом;

В) образование веретена деления;

Г) расхождение хромосом к полюсам клетки.

3. Сколько хроматид содержит пара гомологичных хромосом в метафазе митоза:

А) четыре;
Б) две;
В) восемь.

4. Какие из перечисленных клеток не делятся митозом:

А) оплодотворенные яйцеклетки;
Б) споры;
В) сперматозоиды;
Г) клетки эпителия.

5. Сколько хромосом будет содержаться в клетках крыльев 4-го поколения мухи, если у самца в этих клетках содержится 8 хромосом:

А) четыре;
Б) шестнадцать;
В) восемь;

6. В пределах одного организма жизненные циклы разных клеток:

А) одинаковы;
Б) различны;
В) незначительно отличаются по длительности.

Задание №5. Определите тип деления, дайте название отдельным фазам, обозначьте, что означают буквы.

Изменения, происходящие в клетке

Задание №7. Распределите события в соответствии с фазами клеточного цикла.

Синтез белков и удвоение хромосом.

Расположение хромосом на экваторе.

Образование новых ядер.

Расхождение хромосом к полюсам.

Спирализация хромосом, исчезновение ядерной мембраны.

Результаты оформите в таблицу.

7 Практическая работа

Тема: «Сравнение митоза и мейоза»

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.

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.

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.

Модель-аппликация «Деление клетки. Митоз и мейоз» (демонстрационный и раздаточный материал),

Таблица «Митоз. Мейоз».

Пояснение цели и задач занятия, особенностей его проведения.

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

— половые, соматические клетки;

— гаплоидный, диплоидный набор хромосом;

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»

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.

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;

Таким образом, имеем два вида обмена веществ :

Пластический (биосинтез белка, фотосинтез);

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:

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 :

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%.

В процессе пластического обмена синтезируются органические вещества.

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

N ₂ → N +5 + E ( азотфиксирующие ) ;

Fe 0 → Fe +3 + E ( железофиксирующие)

Полученная в результате реакций энергия используется на реакцию синтеза углеводов:

Процесс фотосинтеза изучен Климентом Аркадьевичем Тимирязевым.

Упрощённая схема цикла Кальвина — пути фиксации углерода при фотосинтезе.

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%).

Примером использования готовых органических веществ может служить БИОСИНТЕЗ БЕЛКА.

Информация о первичных структурах белков клетки закодирована в ДНК. Свойства генетического кода :

Триплетность – три нуклеотида (триплет), расположенные в строго определенном порядке, соответствует строго определенной аминокислоте. Триплет нуклеотидов называется кодоном.

Линейность – считывание информации вдоль кодогенной цепи ДНК в одном направлении.

Однозначность (специфичность) – каждый триплет кодирует только одну аминокислоту.

Вырожденность (избыточность) – одна аминокислота может кодироваться несколькими триплетами (защита от мутаций).

Неперекрываемость – каждое азотистое основание принадлежит только одному кодону.

Коллинеарность – последовательность триплетов соответствует последовательности аминокислот в белке.

Универсальность – генетический код един для всех живых организмов.

Генетическая информация реализуется в процессе биосинтеза белка, в котором выделяют следующие этапы :

Претранскрипционный – включение генов в работу.

Транскрипционный – считывание информации с цепи ДНК на информационную РНК. Осуществляется в ядре с помощью фермента РНК-полимеразы.

Транспортный: созревание и-РНК (вырезание интронов и сшивание экзонов).

А) инициация (старт АУГ);

Б) элонгация (синтез на рибосомах);

В) терминация (стоп УАА, УАГ, УГА);

5) Пострансляционный – приобретение окончательной пространственной структуры.

ДНК транскрипция РНК трансляция БЕЛОК информация.

9 ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ К ТЕМЕ «ПРОЦЕССЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В КЛЕТКЕ»

Пользуясь таблицей кода ДНК определите, какие аминокислоты кодируют триплеты: ГГГ, ЦАГ, ААА?

По данному фрагменту и-РНК … АУГ-ЦУУ-УАГ-ГАГ-УГА- … восстановите обе цепи молекулы ДНК, с которой была считана данная информация.

Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован белок инсулин, состоящий из 51 аминокислоты.

Вещества, участвующие в синтезе белка

Определите, какими триплетами закодированы аминокислоты в молекуле ДНК: аланин, цистеин, метионин.

По данному фрагменту ДНК …А-Ц-Ц-А-Г-Г-Т-Т-А…

восстановите синтезированный в результате транскрипции фрагмент и-РНК.

В искусственных условиях (вне клетки) удается синтезировать белок, используя для этого готовые, взятые из клеток организмов компоненты (и-РНК, рибосомы, аминокислоты, АТФ, ферменты). Какой – овечий или кроличий белок будет синтезироваться, если для искусственного синтеза взяты рибосомы кролика, а и-РНК – из клеток овцы?

Вопросы для сравнения

Какие вещества расщепляются?

Какие вещества образуются в результате расщепления?

Как расходуется энергия?

10 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ И МЕТОДИЧЕСКИЕ

УКАЗАНИЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ:

«КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ. СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КЛЕТОК»

История развития клеточной теории тесно связана с историей развития знаний о клетку. Главные из них:

4 ) Карл Фридрих Вольф в работе «Теории зарождения» (1759) пытается сравнить развитие микроскопической строения растений и животных. За Вольфом, зародыш как у растений, так и у животных развивается из бесструктурной вещества, в котором движения создают каналы (сосуды) и пустоты (клетки

5)В начале девятнадцатого века Линк и Молднхоуер устанавливают наличие у растительных клеток самостоятельных стенок. Выясняется, что клетка является морфологически обособленной структурой.

6)В 1831 году Гуго Моль доказывает, что даже такие, казалось бы, неклеточные структуры растений, как водоносные трубки, развиваются из клеток.

7)В 1831 году Роберт Броун описывает ядро и высказывает предположение, что оно является постоянной составной частью растительной клетки.

8)У1837 года Иоганн Пуркинье и его ученики (особенно следует выделить Г. Валентина) выявили в первом и самом общем виде микроскопическое строение тканей и органов млекопитающих (в том числе и человека). Пуркинье и Валентин сравнивали отдельные клетки растений с частными микроскопическими тканевыми структурами животных, которые Пуркинье чаще всего называл «зернышками».

9) В 1838 году Т. Шванн сформулировал принципы клеточной теории. Он выполнил классические исследования, заложившие основу клеточной теории. Шванн нашел правильный принцип сравнения клеток растений и элементарных микроскопических структур животных и смог установить гомологию и доказать соответствие в строении и росте элементарных микроскопических структур растений и животных.

10)На значение ядра в клетке Шванна натолкнули исследования Матиаса Шлейдена, у которого в 1838 году вышла его работа «Материалы по фитогенезу». Поэтому Шлейдена часто называют соавтором клеточной теории.
Т. Шванн и М. Шлейден ввели в науку основополагающее представление о клетке: вне клеток нет жизни.

Для приведения клеточной теории в более полное соответствие с данными современной клеточной биологии список ее положений часто дополняют и расширяют:

1. Клетки прокариот и эукариот являются системами разного уровня сложности и не полностью гомологичных друг другу.

3. Многоклеточный организм представляет собой новую систему, сложный ансамбль из множества клеток, объединенных и интегрированных в системе тканей и органов, связанных друг с другом с помощью химических факторов, гуморальных и нервных (молекулярная регуляция).

Отличительные особенности стволовых клеток :
• Первая особенность стволовых клеток заключается в их бессмертии, то есть в неограниченном распределении, в то время как все другие клетки имеют ограничения при дележке.
• Вторая характерная особенность стволовых клеток заключается в том, что при их делении одна из дочерних клеток дифференцируется, а вторая остается стволовой. За счет этого стволовые клетки образуют самоподдерживающуюся популяцию.

Термин «стволовая клетка» был введен в научный обиход русским гистологом Александром Максимовым. Он постулировал существование стволовой кроветворной клетки.

Сегодня на Украине разрешено проведение клинических испытаний (Приказ МЗ Украины № 630 «О проведении клинических испытаний стволовых клеток», 2007 г.) по лечению следующих патологий с применением стволовых клеток: панкреонекроз, цирроз печени, гепатиты, ожоговая болезнь, сахарный диабет 2-го типа, рассеянный склероз, критическая ишемия нижних конечностей.

Забор стволовых клеток часто производится из пуповинной крови ребенка при рождении. Хранение стволовых клеток осуществляется в криобанке. Но применение стволовых клеток из пуповинной крови возможно только один раз в ребенка, не достигшего десяти лет.
Официально одобренным методом терапии стволовыми клетками является применение стволовых клеток, взятых у взрослого человека. Взрослые стволовые клетки имеют «ограниченную» сферу использования. Они превращаются далеко не все ткани, а также не всегда проходят через стадии распределения и позволяют получить необходимое количество для трансплантации стволовых клеток.

Межклеточные соединения (контакты), по крайней мере, большую их часть, очень четко можно проследить на следующей схеме:

Источник