Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Органоиды клетки. Особенности клеток прокариот и эукариот"

Урок
«Органоиды клетки. Особенности клеток прокариот и эукариот»
(Слайд 1)
Цель урока: знакомство с особенностями строениями и функционирования
постоянных компонентов клеток (органоидов); сравнение особенностей клеток прокариот
и эукариот
Оборудование: мультимедийные презентации «Органоиды клетки», «Клетки
прокариот и эукариот», рабочая тетрадь по биологии (11 класс), с.61-64, раздаточный
материал
Организационный момент.
Ход урока:
План урока: (Слайд 2)
1. Органоиды клетки
2. Немембранные органоиды
3. Мембранные органоиды
4. Клетки прокариот и эукариот
Изучение нового материала:
1. Органоиды клетки
Органоидами (органеллами) (Слайд 3) называют постоянные компоненты клетки,
выполняющие в ней конкретные функции и обеспечивающие осуществление процессов и
свойств, необходимых для поддержания ее жизнедеятельности.
Органоиды могут иметь как мембранное, так и немембранное строение.
Классификация органоидов (Слайд 4) – Работа по заполнению схемы
классификации: вспоминают материал, изученный в 9 классе (желательна запись в
тетрадь).
ЗАДАНИЕ (распечатки на каждой парте): Используя объяснения учителя и
материалы учебника, заполнить таблицу:
Органоид
Особенность строения
Наличие
нуклеиновых
кислот
Немембранные органоиды
Рибосомы
Клеточный центр
Микротрубочки
Микрофиламенты
Хромосомы
Одномембранные органоиды
Эндоплазматическая
сеть
Комплекс Гольджи
Лизосомы
Вакуоли
Двумембранные органоиды
Митохондрии
Пластиды
2. Немембранные органоиды
РИБОСОМЫ (Слайд 5).
Рибосома — важнейший органоид живой клетки сферической или слегка овальной
формы, диаметром 100-200 ангстрем, состоящий из большой и малой субъединиц (Слайд
6). Рибосомы служат для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе
генетической информации, предоставляемой матричной РНК, или мРНК. Этот процесс
называется трансляцией. В эукариотических клетках рибосомы располагаются на
мембранах эндоплазматического ретикулума, хотя могут быть локализованы и в
неприкрепленной форме в цитоплазме. Нередко с одной молекулой мРНК ассоциировано
несколько рибосом, такая структура называется полирибосомой (Слайд 7). Синтез
рибосом у эукариот происходит в специальной внутриядерной структуре - ядрышке.
Рибосомы эукариот включают четыре молекулы рРНК
Рибосомы впервые были описаны как уплотненные частицы, или гранулы,
клеточным биологом румынского происхождения Джорджем Паладе в середине 1950-х
годов. Термин "рибосома" был предложен Ричардом Робертсом в 1958 вместо
"рибонуклеобелковая частица микросомальной фракции".
КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР (ЦЕНТРОСОМА) (Слайд 8).
Состоит из двух центриолей, каждая представляет собой полый цилиндр,
образованный девятью триплетами микротрубочек.
Центриоли представляют собой цилиндрические белковые структуры,
расположенные вблизи ядра клеток животных (у растений центриолей нет). Центриоль
представляет собой цилиндр, боковая поверхность которого образована девятью наборами
микротрубочек. Количество микротрубочек в наборе может колебаться для разных
организмов от 1 до 3.
Вокруг центриолей находится так называемый центр организации цитоскелета,
район в котором группируются минус концы микротрубочек клетки.
Перед делением клетка содержит две центриоли, расположенные под прямым углом
друг к другу. В ходе митоза они расходятся к разным концам клетки, формируя полюса
веретена деления. После цитокинеза каждая дочерняя клетка получает по одной
центриоли, которая удваивается к следующему делению. Удвоение центриолей
происходит не делением, а путем синтеза новой структуры, перпендикулярной
существующей.
МИКРОТРУБОЧКИ (Слайд 9)
Это белковые внутриклеточные структуры, входящие в состав цитоскелета.
Микротрубочки представляют собой цилиндры диаметром 25 нм с полостью внутри.
Их длина может быть от нескольких микрометров до, вероятно, нескольких миллиметров
в аксонах нервных клеток. Микротрубочки полярны: на одном конце происходит
самосборка микротрубочки, на другом — разборка. В клетках микротрубочки играют роль
структурных компонентов и участвуют во многих клеточных процессах, включая митоз,
цитокинез и везикулярный транспорт.
Динамическая нестабильность микротрубочек играет важную физиологическую роль.
Например, при делении клетки микротрубочки растут очень быстро и способствуют
правильной ориентации хромосом и образованию митотического веретена.
Микротрубочки в клетке используются в качестве "рельсов" для транспортировки
частиц. По их поверхности могут перемещаться мембранные пузырьки и митохондрии.
Транспортировку по микротрубочкам осуществляют белки, называемые моторными.
МИКРОФИЛАМЕНТЫ (Слайд 10).
Сократимые элементы цитоскелета, образованы нитями актина и других
сократительных белков. Участвуют в формировании цитоскелета клетки, амебоидном
движении и др. Нуклеиновых кислот нет
ХРОМОСОМЫ (Слайд 11) – учащиеся отвечают на поставленный вопрос,
вспоминая материал предыдущего урока, а затем на слайде открывается ответ.
Органоиды ядра эукариот, каждая хромосома образована одной молекулой ДНК и
молекулами белков. Состоит из двух нитей – хроматид, соединенных центромерой.
Являются носителями генетической информации.
3. Мембранные органоиды
Одномембранные органоиды
ПЛАЗМОЛЕММА (Слайд 12) - учащиеся отвечают на поставленный вопрос,
вспоминая материал предыдущего урока, а затем на слайде открывается ответ.
Это жидкостно-мозаическую модель, где липидные слои мембраны пронизаны
белковыми молекулами. Она обеспечивает разграничительную функцию по отношению к
внешней для клетки среде и выполняет транспортную функцию. Нуклеиновых кислот нет.
ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ (ЭПС) (Слайд 13)
В эукариотической клетке существует система переходящих друг в друга
мембранных отсеков (трубок и цистерн), которая называется эндоплазматическим
ретикулумом (или эндоплазматическая сеть, ЭПР или ЭПС). Ту часть ЭПР, к мембранам
которого прикреплены рибосомы, относят к гранулярному (или шероховатому)
(Нажать кнопкой мышки) эндоплазматическому ретикулуму, на его мембранах
происходит синтез белков. Те компартменты, на стенках которых нет рибосом, относят к
гладкому (или агранулярному) ЭПР (Нажать кнопкой мышки), принимающему
участие в синтезе липидов. Внутренние пространства гладкого и гранулярного ЭПР не
изолированы, а переходят друг в друга и сообщаются с просветом ядерной оболочки.
Нуклеиновых кисло нет.
КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ (ПЛАСТИНЧАТЫЙ КОМПЛЕКС) (Слайд 14) –
нажать кнопку мыши.
Это мембранная структура эукариотической клетки, в основном предназначенная для
выведения веществ, синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме (Слайд 15).
Комплекс Гольджи был назван так в честь итальянского учёного Камилло Гольджи,
впервые обнаружившего его в 1898 году (Слайд 16).
В цистернах Аппарата Гольджи созревают некоторые белки, синтезированные на
мембранах гранулярного ЭПР и предназначенные для секреции или образования лизосом.
Аппарат Гольджи асимметричен — цистерны располагающиеся ближе к ядру клетки (цис-
Гольджи) содержат наименее зрелые белки, к этим цистернам непрерывно
присоединяются мембранные пузырьки — везикулы, отпочковывающиеся от
эндоплазматического ретикулума. По-видимому, при помощи таких же пузырьков
происходит дальнейшее перемещение созревающих белков от одной цистерны к другой. В
конце концов от противоположного конца органеллы (транс-Гольджи) отпочковываются
пузырьки, содержащие полностью зрелые белки.
ЛИЗОСОМЫ (Слайд 17)
Это мембранные пузырьки величиной до 2 мкм. Внутри лизосом содержатся
гидролитические ферменты, способные переваривать белки, липиды, углеводы,
нуклеиновые кислоты. Лизосомы образуются из пузырьков, отделяющихся от комплекса
Гольджи, причем предварительно на шероховатом эн до плазматическом ретикулуме
синтезируются гидролитические ферменты.
Сливаясь с эндоцитозными пузырьками, лизосомы образуют пищеварительную
вакуоль (вторичная лизосома), где происходит расщепление органических веществ до
составляющих их мономеров. Последние через мембрану пищеварительной вакуоли
поступают в цитоплазму клетки. Именно так происходит, например, обезвреживание
бактерий в клетках крови — нейтрофилах.
Вторичные лизосомы, в которых закончился процесс переваривания, практически не
содержат ферментов. В них находятся лишь непереваренные остатки.
Лизосомы участвуют также в разрушении материалов клетки, например запасных
питательных веществ, а также макромолекул и целых органелл, утративших
функциональную активность (аутофагия). При патологических изменениях в клетке или
ее старении мембраны лизосом могут разрушаться: ферменты выходят в цитоплазму, и
осуществляется самопереваривание клетки — автолиз. Иногда с помощью лизосом
уничтожаются целые комплексы клеток и органы. Например, когда головастик
превращается в лягушку, лизосомы, находящиеся в клетках хвоста, переваривают его:
хвост исчезает, а образовавшиеся во время этого процесса вещества всасываются и
используются другими клетками тела.
ВАКУОЛИ
Это крупные мембранные пузырьки или полости в цитоплазме, заполненные
клеточным соком. Вакуоли образуются в клетках растений и грибов из пузыревидных
расширений эндоплазматического ретикулума или из пузырьков комплекса Гольджи. В
меристематических клетках растений вначале возникает много мелких вакуолей.
Увеличиваясь, они сливаются в центральную вакуоль (Слайд 18), которая занимает до
70—90% объема клетки и может быть пронизана тяжами цитоплазмы.
Содержимое вакуолей — клеточный сок. Он представляет собой водный раствор
различных неорганических и органических веществ. Химический состав и концентрация
клеточного сока очень изменчивы и зависят от вида растений, органа, ткани и состояния
клетки. В клеточном соке содержатся соли, сахара (прежде всего сахароза, глюкоза,
фруктоза), органические кислоты (яблочная, лимонная, щавелевая, уксусная и др.),
аминокислоты, белки. Эти вещества являются промежуточными продуктами метаболизма,
временно выведенными из обмена веществ клетки в вакуоль. Они являются запасными
веществами клетки.
Помимо запасных веществ, которые могут вторично использоваться в метаболизме,
клеточный сок содержит фенолы, танины (дубильные вещества), алкалоиды, антоцианы,
которые выводятся из обмена в вакуоль и таким путем изолируются от цитоплазмы.
Танины особенно часто встречаются в клеточном соке (а также в цитоплазме и
оболочках) клеток листьев, коры, древесины, незрелых плодов и семенных оболочек.
Алкалоиды присутствуют, например, в семенах кофе (кофеин), плодах мака (морфин) и
белены (атропин), стеблях и листьях люпина (люпинин) и др. Считается, что танины с их
вяжущим вкусом, алкалоиды и токсичные полифенолы выполняют защитную функцию:
их ядовитый (чаще горький) вкус и неприятный запах отталкивают растительноядных
животных, что предотвращает поедание этих растений.
В вакуолях также часто накапливаются конечные продукты жизнедеятельности
клеток (отходы). Таким веществом для клеток растений является щавелевокислый
кальций, который откладывается в вакуолях в виде кристаллов различной формы.
В клеточном соке многих растений содержатся пигменты, придающие клеточному
соку разнообразную окраску. Пигменты и определяют окраску венчиков цветков, плодов,
почек и листьев, а также корнеплодов некоторых растений (например, свеклы).
Клеточный сок некоторых растений содержит физиологически активные вещества —
фитогормоны (регуляторы роста), фитонциды, ферменты. В последнем случае
вакуоли действуют как лизосомы. После гибели клетки мембрана вакуоли теряет
избирательную проницаемость, и ферменты, высвобождаясь из нее, вызывают автолиз
клетки.
Функции центральной вакуоли:
• Накопление питательных веществ, метаболитов и пигментов;
• Удаление из цитоплазмы продуктов метаболизма;
• Регуляция водно-солевого обмена;
• Поддержание тургорного давления;
• Участие в разрушении макромолекул и клеточных структур.
Пищеварительные вакуоли (Слайд 19) животных клеток содержат литические
(расщепляющие) ферменты и пищевые частицы. Здесь идет внутриклеточное
пищеварение.
Выделительные вакуоли простейших содержат воду и растворенные в ней
продукты метаболизма. Функция – осморегуляция, удаление жидких продуктов
метаболизма.
Двумембранные органоиды
МИТОХОНДРИИ (Слайд 20)
Двумембранные органеллы продолговатой формы. Они являются энергетическими
станциями клеток. Митохондрии — особые органеллы клетки, основной функцией
которых является синтез АТФ — универсального носителя энергии. Дыхание
(поглощение кислорода и выделение углекислого газа) происходит также за счет
энзиматических систем митохондрий.
Митохондрии имеют наружную мембрану состоящую из двух слоёв, разделённых
пространством в 60-80 ангстрем. От внутреннего слоя в полость митохондрии выступают
выпячивания — кристы (нажать кнопку мыши). Пространство между кристами
заполнено веществом, называемым матриксом (нажать кнопку мыши).
В матриксе содержатся различные ферменты, принимающие участие в дыхании и
синтезе АТФ. Центральное значение для синтеза АТФ имеет водородный потенциал
внутренней мембраны митохондрии. Содержат ДНК и РНК.
ПЛАСТИДЫ.
Пластиды — органоиды эукариотических растений и некоторых
фотосинтезирующих простейших. Покрыты двойной мембраной. Содержат ДНК и РНК.
Совокупность пластид клетки образует пластидом. По окраске и выполняемой функции
выделяют три основных типа пластид (Слайд 21):
Лейкопласты — неокрашенные пластиды, как правило, выполняют запасающую
функцию. В лейкопластах клубней картофеля накапливается крахмал. Лейкопласты
высших растений могут превращаться в хлоропласты или хромопласты.
Хромопласты — пластиды, окрашенные в жёлтый, красный или оранжевый цвет.
Окраска хромопластов связана с накоплением в них каротиноидов. Хромопласты
определяют окраску осенних листьев, лепестков цветов, корнеплодов, созревших плодов.
Хлоропласты — пластиды, несущие фотосинтезирующие пигменты — хлорофиллы.
Имеют зелёную окраску у высших растений, харовых и зелёных водорослей. Набор
пигментов, участвующих в фотосинтезе (и, соответственно, определяющих окраску
хлоропласта) различен у представителей разных таксономических отделов. Хлоропласты
имеют сложную внутреннюю структуру
4. Клетки прокариот и эукариот
(в качестве домашнего задания с объяснением задания в классе)
Задание (Слайд 22):
• Прочитать текст учебника на с.116-117
• Рассмотреть таблицу 2 на с.118
• Заполнить рабочую тетрадь на с.63-64
• Заполнить таблицу, расставив знаки «+» и «-»
Сравнительная характеристика прокариотических и эукариотических клеток
Клеточные структуры
Эукариотическая
клетка
Клеточная стенка
Плазмолемма
Ядро
Хромосомы
Эндоплазматическая сеть
Комплекс Гольджи
Лизосомы
Вакуоли
Двумембранные органоиды
(пластиды, митохондрии)
Мезосома
Рибосомы
Включения
Информационные источники:
1. Гигани О.Б. Общая биология.9-11: Таблицы:схемы/О.Б.гигани. – М.:
Гуманитар.изд.центр ВЛАДОС, 2007.
2. Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия: Пер. с нем. — М.: Мир, 2000.
http://yanko.lib.ru/books/biolog/nagl_biochem/04.htm
3. Википедия - ru.wikipedia.org
4. priroda.clow.ru/text/1190.htm – Энциклопедия «Растения и животные»
5. biology.asvu.ru/page.php?id=17 –
6. www.college.ru/.../paragraph4/theory.html
7. shkola.lv/index.php?mode=lsntheme&themeid=104
Дополнительный материал для учителя (Гигани О.Б, 2007)
Органоид
Строение
Функции
Наличие
нуклеиновы
х кислот
Немембранные органоиды
Рибосомы
Образованы двумя
субъединицами (большой и
малой), сформированными
молекулами рРНК и белков
Участие в синтезе белка
рРНК
Клеточный центр
(центросома)
Состоит из двух центриолей,
каждая представляет собой
полый цилиндр,
образованный девятью
триплетами микротрубочек.
Входят в состав митотического
аппарата клетки, участвуют в
делении клетки
ДНК, РНК
Микротрубочки
Полые цилиндрические
структуры
Образуют цитоскелет клетки,
веретено деления, центриоли,
жгутики и реснички
Нет
Микрофиламенты
Сократимые элементы
цитоскелета, образованы
нитями актина и других
сократительных белков
Участие в формировании
цитоскелета клетки, амебоидном
движении, эндоцитозе, циклозе
Нет
Хромосомы
Органоиды ядра
эукариотических клеток,
каждая хромосома
образована одной молекулой
ДНК и молекулами белков
Носители генетической
информации
ДНК
Одномембранные органоиды
Плазмолемма
(цитолемма)
Эндоплазматическая
сеть
• Гладкая
(агранулярная) ЭПС
• Шероховатая
(гранулярная) ЭПС
Элементарная мембрана,
покрывающая клетку
снаружи
Система мембран,
образующих канальца,
пузырьки, цистерны,
трубочки. Соединена с
плазмолеммой и ядерной
мембраной.
На поверхности мембран
располагаются ферменты,
катализирующие синтез
липидов и углеводов.
На поверхности мембран
располагаются рибосомы.
Поддержание формы клетки,
защита от неблагоприятных
внешних воздействий, транспорт
веществ в клетку и из нее,
рецепторная (благодаря
различным молекулам,
встроенным в мембрану,
воспринимает сигналы
окружающей среды)
Транспорт веществ в клетке,
разделение клетки на отсеки,
посттрансляционная модификация
белков.
Синтез липидов и углеводов,
накопление и удаление ядовитых
веществ
Синтез белков на прикрепленных к
мембране рибосомах,
объединенных в комплексы -
полисомы
Нет
Комплекс Гольджи
(пластинчатый
комплекс)
Строение в клетках разных
организмов сильно
различается. Структурно-
функциональная единица
комплекса Гольджи –
диктиосома – стопка из 5-
20 плоских цистерн,
переходящих в сеть
трубочек и пузырьков
Модификация веществ; упаковка
их в мембранные пузырьки,
которые затем используются
клеткой или удаляются из нее;
синтез некоторых веществ;
формирование клеточных
мембран; формирование лизосом
Нет
Лизосомы
Мембранные пузырьки
округлой формы, содержат
литические
Участие в формировании
пищеварительных вакуолей
(внутриклеточное пищеварение);
Нет
(расщепляющее) ферменты
разрушение крупных молекул
клетки; лизис (разрушение)
отдельных клеточных структур
(автолиз) и всей клетки;
устранение провизорных органов
Вакуоли
• Центральная вакуоль
растительной клетки
• Пищеварительные
вакуоли животных
клеток
• Выделительные
вакуоли простейших
Полости, окруженные
мембраной и содержащие
водянистую жидкость с
различными растворенными
веществами.
Ограничена тонопластом –
мембраной. Заполнена
клеточным соком
(растворенными
органическими и
неорганическими
веществами, пигментами,
метаболитами).
Формируется при участии
ЭПС.
Содержат литические
ферменты и пищевые
частицы.
Содержат воду и
растворенные в ней
продукты метаболизма.
Накопление питательных веществ,
метаболитов и пигментов;
удаление из цитоплазмы
продуктов метаболизма; регуляция
водно-солевого обмена;
поддержание тургорного давления;
участие в разрушении
макромолекул и клеточных
структур.
Внутриклеточное пищеварение
Осморегуляция, удаление жидких
продуктов метаболизм
Нет
Двумембранные органоиды
Митохондрии
Наружная мембрана
гладкая, внутренняя –
образует выросты – кристы.
Внутри находится матрикс –
полужидкое вещество,
содержащее ферменты,
кольцевые молекулы ДНК,
молекулы РНК, рибосомы
Синтез АТФ
ДНК, РНК
Пластиды
• Протопластиды
• Хлоропласты
• Хромопласты
• Лейкопласты
Наружная мембрана
гладкая, внутренняя
мембрана погружена в
строму – полужидкое
вещество. Содержат
кольцевые молекулы ДНК,
молекулы РНК и рибосомы
Не имеют окраски
Внутренняя мембрана
образует уплощенные
мешочки – тилакоиды, в
которых располагаются
молекулы пигментов
(хлорофилла,
каротиноидов), группа
тилакоидов образует граны
Содержат пигменты
каротиноиды, имеют
желтую, оранжевую,
красную окраску
Внутренняя мембрана
образует немногочисленные
тилакоиды
Пластиды, из которых
формируются все виды пластид
(хлоропласты, лейкопласты,
хромопласты)
Фотосинтез, могут превращаться в
хромопласты
Окраска лепестков цветков,
плодов, листьев, иногда корней
Синтез и накопление крахмала,
масло, белков, могут превращаться
в хлоропласты и хромопласты
ДНК, РНК
Сравнительная характеристика прокариотических и эукариотических клеток
Клеточные структуры
Эукариотическая
клетка
Клеточная стенка
+ у клеток растений
и грибов
Плазмолемма
+
Ядро
+
Хромосомы
+
Эндоплазматическая сеть
+
Комплекс Гольджи
+
Лизосомы
+
Вакуоли
+
Двумембранные органоиды
(пластиды, митохондрии)
+
Мезосома
-
Рибосомы
+
Включения
+
Скачать материал

Биология - еще материалы к урокам: