Клеточные мембраны. Мембранные органоиды клетки (10-й класс)

Биология

Цитология

Урок объяснения нового материала в 10-м классе

Клеточные мембраны. Мембранные органоиды клетки.

Сюжеты:  1.2. Электронные микрофотографии клеточных органоидов клетки.

2.3. Физиологические свойства клеточной мембраны.

2.1. Устройство светового микроскопа.

2.4. Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза растительной клетки.

Диск «Общая биология. Цитология»

Минина З. Б., учитель ГБОУ гимназия № 1517 г. Москвы

Действующие программы базового курса общей биологии в старшей школе (авторы: Г. М. Дымшиц, О. В. Саблина;  А. Е. Андреева с соавторами; И. Б. Агафонова, В. И. Сивоглазов), рассчитанные на 70 часов в 10 классе, предусматривают изучение клеточного строения живых организмов в объеме 4 – 9 часов. В связи с сокращением предоставляемого времени на изучение биологии приходится ограничиваться минимальным количеством уроков, отведенных на ту или иную тему.  Для изучения в 10-м классе темы «Структура и функции клетки» целесообразно выделить 4 часа, распределив их следующим образом:

Урок 1. «Развитие знаний о клетке. Клеточная теория».

Урок 2. «Плазматическая мембрана. Мембранные органоиды».

Урок 3. «Цитоплазма. Немембранные органоиды».

Урок 4. «Особенности клеток прокариот и эукариот».

            Так как на предшествующем этапе обучения, в 9-м классе, учащиеся получили основные представления о строении и функциях клеточных органоидов, планирование уроков осуществляется с учетом знаний учащихся по этой теме.

            Задачи урока «Плазматическая мембрана. Мембранные органоиды»:

1.    Формирование представлений учащихся о микроскопическом строении плазматической мембраны, ее свойствах и функциях.

2.    Формирование понятий  «плазмолиз», «деплазмолиз», «тургор».

3.    Углубление знаний учащихся о строении и функциях мембранных органоидов.

4.    Развитие навыков учащихся использовать микроскопическую технику, работать с натуральными объектами, проводить наблюдения.

5.    Развитие умения узнавать клеточные органоиды на рисунках, микрофотографиях, видеоматериалах.

6.    Развитие умений сравнивать и анализировать, устанавливать связь строения и функций органоидов клетки.

Тип урока: изучение нового материала.

Средства обучения:  таблицы «Строение клетки растений и клетки животного», модель «Строение эукариотической клетки», DVD, видеопособие СГУ ТВ «Цитология», микроскопы, покровные и предметные стекла, лабораторные стаканчики для растворов, пипетки, фильтровальная бумага, 10 %-ный раствор хлорида калия, растение элодея.

Ход урока

I.                   Контроль знаний об основных положениях клеточной теории

           Учитель  просит учащегося  сформулировать положения клеточной теории и раскрыть собственное понимание того, что клетка является биологической системой.

Актуализация знаний о строении и функциях клеточных органоидов. В процессе фронтальной беседы учащиеся дают определение понятия «органоид», называют клеточные органоиды, имеющие мембранное строение, и выполняемые ими функции. При этом используются таблицы и модель клетки.

II. Изучение нового материала

Учитель формулирует проблему: «Возможно ли нормальное функционирование клетки в отсутствие тех или иных клеточных органоидов?» Учащиеся готовят в  тетрадях таблицу для заполнения.

Мембранные органоиды клетки

После этого учитель демонстрирует фрагмент DVD-фильма «Электронные микрофотографии клеточных органоидов» (Видеоиллюстрации «Общая биология. Цитология», ч. 1.2). Учащиеся, используя полученную информацию, а также текст учебника Д. К. Беляева «Общая биология», 10 – 11 классы (параграфы 7 – 8, выборочно), вносят в таблицу сведения о ядре, эндоплазматической сети, аппарате Гольджи и митохондриях. Учитель подводит учащихся к выводу, что каждый органоид, выполняя специфическую функцию в клетке, необходим для нормальной ее жизнедеятельности как элементарной биологической системы. Информацию о других мембранных органоидах (лизосома, вакуоль, пластиды) учащимся предлагается внести в таблицу дома (параграфы 8 – 9).

Следующий этап урока посвящен клеточной мембране. Учитель сообщает, что в основе строения мембранных органоидов, а также поверхностного комплекса клетки лежит мембрана. Учащиеся рассматривают рисунок 12  «Схема строения плазматической мембраны» учебника Д. К. Беляева (параграф 7) и слушают рассказ учителя о современных представлениях о мембране. Согласно жидкостно-мозаичной модели, мембраны состоят из жидкого двойного слоя фосфолипидов, в который встроены белки.  В тетрадь учащиеся в процессе беседы с учителем записывают основные функции мембраны: барьерную, рецепторную, транспортную. Благодаря перечисленным функциям мембраны регулируют постоянство внутренней среды клеток и органоидов – их гомеостаз.  Осуществлению  транспортной функции способствует  такое свойство мембраны, как избирательная проницаемость. Видеофильм «Физиологические свойства мембраны» (Видеоиллюстрации «Общая биология. Цитология», ч. 2.3) показывает эту способность мембраны на примере инфузории-туфельки.

III. Практическая работа

Учащиеся готовятся к выполнению практической работы «Плазмолиз и деплазмолиз в растительной клетке». Они записывают в тетрадях определения: плазмолиз – отставание протопласта растительной клетки от клеточной стенки в результате выхода воды из клетки. Плазмолиз – явление, обратное тургору. Тургор – напряженное состояние клеточной оболочки, создаваемое гидростатическим давлением внутриклеточной жидкости. Деплазмолиз - восстановление нормального состояния протопласта.

С целью актуализации знаний учащихся об устройстве микроскопа учитель демонстрирует фрагмент DVD «Устройство светового микроскопа» (Видеоиллюстрация «Общая биология. Цитология», ч. 2.1.).  В качестве инструкции к практической работе учащиеся просматривают фрагмент «Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза растительной клетки» (Видеоиллюстрация «Общая биология. Цитология», ч. 2.4). После просмотра фильма учитель поясняет, что меньшая часть молекул воды  диффундирует через липидный бислой, а большая часть – через поры, образованные особыми белками.

Затем старшеклассники приступают к выполнению опыта.  Они добиваются получения плазмолиза в клетках листа элодеи под действием раствора хлорида натрия, рассматривают  растительную клетку при большом увеличении, зарисовывают клетку в тетради с обозначением ее частей (ядро, хлоропласты, цитоплазма, клеточная оболочка, мембрана).

IV. Закрепление знаний

На заключительном этапе урока учащиеся выполняют тест в предварительно разложенном на столах раздаточном материале:

1.     Тонкая пленка, состоящая из липидов и белков, обеспечивающая избирательную проницаемость веществ  клетки

а) клеточная оболочка                            б) нить ДНК

в) эндоплазматическая сеть                  г) плазматическая мембрана*

           2. Органоидами дыхания, обеспечивающими клетку энергией, являются

                а)  митохондрии*                                  б)  хлоропласты

                в)  комплекс Гольджи                           г)  рибосомы

             3.  За образование  лизосом, накопление, модификацию и вывод веществ из клетки отвечает:

                а) эндоплазматическая сеть                б) комплекс Гольджи*

                в) клеточный центр                                г) митохондрии

             4. Какая из перечисленных клеточных структур представляет собой разветвленную сеть каналов и полостей и выполняет транспортную функцию?

                а) наружная цитоплазматическая мембрана              б) митохондрия

                в)  комплекс Гольджи                                    г) эндоплазматическая сеть*

              5. Ядро играет большую роль в жизни клетки, так как оно участвует в синтезе:

                а) глюкозы                                                     б) клетчатки

                в) липидов                                                     г) нуклеиновых кислот*           

              6. Цитоплазматическая мембрана не выполняет функции

               а) транспорта веществ                                    б) защиты клетки

               в) взаимодействия с другими клетками    г) синтеза белка*

              7. Плазмолизом называется:

                а) отставание протопласта растительной клетки от клеточной оболочки  в результате выхода воды из клетки*

               б) тургорное состояние клеточной оболочки в результате поступления воды в клетку

              в) гибель клетки в результате выхода воды

              г) гибель клетки в результате избыточного поступления воды

После выполнения теста учащиеся проводят самопроверку (ответы записаны учителем не доске).

Домашним заданием является завершение работы над текстом параграфов 7 – 9 учебника. Также учащимся предлагается подумать дома над вопросами:

1.     Какие проблемы медицины могут быть решены благодаря развитию знаний о строении и функциях биологической мембраны?

2.     Почему до сих пор ученым не удалось создать модель избирательно проницаемой биологической мембраны? Какие принципы могут быть положены в основу создания такой модели?

Использование на уроках в старшей школе видеопособия Телекомпании СГУ ТВ  «Общая биология. Цитология» способствует успешному решению педагогических задач. Видеофрагменты имеют хорошее качество, содержательны и вместе с тем лаконичны. Они хорошо вписываются в уроки, отображают те наблюдения, которые не всегда удается получить во время урока. Немаловажным достоинством DVD является и то, что они удобны в обращении.