Вчитель Сабатович Олег Володимирович

Методист Левчук Наталя Василівна

План – конспект уроку з біології

14.11.2012 10 клас

Тема уроку : Цитоскелет. Клітинний центр

Мета навчальна: вивчити будову та функції цитоскелету клітини та клітинного центру, встановити їх роль в клітині

розвиваюча: порівняти будову цитоскелету прокаріотичної та еукаріотичної клітини, встановити що спільного, а що відмінного вони мають

виховна : формувати в учнів науковий світогляд

Тип уроку : засвоєння нових знань

Обладнання і матеріали: підручник, таблиці, робочий зошит

Міжпредметні зв’язки: історія біології

Форми і методи роботи: розповідь з елементами бесіди

Основні терміни і поняття : цитоскелет, мікротрубочки, мікрофіламенти, клітинний центр

Структура уроку

1. Організаційний момент 1 хв

2. Повідомлення теми, мети уроку та мотивація навчальної діяльності 5 хв

3. Сприйняття та первинне усвідомлення нового матеріалу 25 хв

4. Узагальнення та систематизація знань 7 хв

5. Підведення підсумків уроку 5 хв

6. Повідомлення домашнього завдання 2 хв

Хід уроку

Структурний елемент уроку	Зміст роботи та діяльність вчителя	Прогнозована діяльність учнів	Час
Організацій- ний момент	Вчитель вітається, перевіряє готовність учнів до уроку	Учні відповідають на привітання вчителя.	1 хв
Повідомлення теми, мети уроку та мотивація навчальної діяльності	Отже, ми продовжуємо вивчати клітину і сьогодні вивчаємо дуже важливі елементи – цитоскелет та клітинний центр. Це дуже важливо, адже за допомогою цитоскелету клітина підтримує свою сталу форму.	Учні записують в зошит тему уроку	5 хв
Сприйняття та первинне усвідомлення нового матеріалу	Поняття про цитоскелет, або скелетні компоненти цитоплазми були висказані ще на початку ХХ століття видатним російським цитологом Н.К.Кольцовим. Але тоді вони були забуті і лише наприкінці 50-х років за допомогою електронного мікроскопа ця скелетна система була відкрита заново. Величезний внесок у вивчення хімії і динаміки цитоскелета був зроблений за допомогою методу імунофлуоресценції. Цитоскелет — це клітинний каркас або скелет, що знаходиться в цитоплазмі живої клітини. Він присутній у всіх клітинах, як еукаріот (тварин, рослин, грибів та найпростіших), так і прокаріот. Це динамічна структура, що постійно змінюється, до функцій якої входить підтримка і адаптація форми клітки до зовнішніх дій, екзо- і ендоцитоз, забезпечення руху клітини як цілого, активний внутрішньоклітинний транспорт і клітинне ділення. Цитоскелет утворений білками. У цитоскелеті виділяють декілька основних систем, званих або за основними структурними елементами, помітними при електронно-мікроскопічних дослідженнях (мікрофіламенти, проміжні філаменти, мікротрубочки), або за основними білками, що входять в їхній склад (актин-міозинова система, кератинова система, тубулін-дінеїнова система). Існують три системи філаментів, що розрізняються за хімічним складом, ультраструктурою і функціональним властивостям. Найтонші нитки – мікрофіламенти діаметром близько 8 нм складаються в основному з білка актина. Іншу групу нитчастих структур складають мікротрубочки діаметром 25 нм, які складаються з білка тубуліна, і, нарешті, проміжні філаменти з ази дієв близько 10 нм утворюються з різних, але споріднених білків. За своїми властивостями і функціями елементи цитоскелета можна розділити на дві групи: тільки каркасні – проміжні філаменти, і опорно-рухові – мікрофіламенти, що взаємодіють з моторними білками – міозинами, і мікротрубочки, що взаємодіють з моторними білками дінєїнами і кинезінами. Причому в другій групі фібріл цитоскелета можуть відбуватися два принципово різних способу руху. Перший з них заснований на здібності основних білків мікрофіламентів і мікротрубочок до полімеризації і деполімерізації, що може при зв’язку цих білків з плазматичною мембраною спричинювати утворення виростів (псевдоподій і ламелоподій) на краю клітини. При іншому способі пересування волокнини актина в мікрофіламентах або тубуліна в мікротрубочках є направляючими структурами, по яких переміщаються спеціальні рухомі білки-мотори, які можуть зв’язуватися з мембранними або фібрілярнимі компонентами клітини і тим самим брати участь в їх переміщенні. Проміжні філаменти (ПФ) будуються з фібрилярних мономерів. Тому основна конструкція проміжних філаментів нагадує канат, що має товщину близько 8–10 нм. Вони локалізуються головним чином в фази дієвих зоні і відходять до периферії клітин, а також в пучках фібріл, розташованих під плазматичною мембраною. Зустрічаються проміжні філаменти у всіх типах клітин тварин, але особливо багаті в тих, які схильні до механічного впливу: клітини епідермісу, нервові відростки, гладкі і смугасті м’язові клітини. У клітинах рослин ПФ не знайдені. До складу ПФ входить велика група споріднених білків, яку можна розділити на чотири типи: кератини (у епітеліальних клітинах); другий тип включає декілька видів схожих білків: віментін, що входить до складу цитоскелета клітин сполучної тканини, клітин крові; десмін – характерний для м’язових клітин; гліальний фібрилярний білок – входить до складу ПФ деяких клітин нервової глії; периферин – входить до складу периферичних і центральних нейронів. Третій тип – білки нейрофіламентів зустрічаються в аксонах нервових клітин. Четвертий тип – білки ядерної ламіни. Маючи ядерну локалізацію, вони схожі за будовою і властивостям зі всіма білками проміжних філаментів. Мікрофіламенти (МФ) багаті в м’язових волокнах і клітинах, входять до складу спеціальних клітинних компонентів, таких як мікроворсинки, щільні з’єднання епітеліальних клітин. МФ утворюють пучки в цитоплазмі рухомих клітин тварин, і утворюють кортикальний шар під плазматичною мембраною. У мономерній формі основний білок мікрофіламентів актин має вид глобули (G-актин), що містить в своєму складі молекулу АТФ. При його полімеризації утворюється тонка волокнина (F-актин) завтовшки 8 нм, що є пологою спіральною стрічкою. Актинові мікрофіламенти полярні по своїх властивостях: розрізняють (+) –кінець фази дієвих зон, який пов’язаний з G-актином і швидко росте при його полімеризації, і протилежний (–)-кінець. Актинові мікрофіламенти є дуже динамічні структури, які можуть виникати і рости або ж, навпаки, розбиратися і зникати при недостатній концентрації глобулярного актина. Таким чином, МФ є волокнинами полімеризованого актина, пов’язаного з багатьма іншими білками. У нем’язових клітинах вони можуть здійснювати принаймні два типа функцій: бути частиною скоротливого апарату, взаємодіючи з моторними білками (міозин), або брати участь у формуванні скелетних структур. У клітинах актинова фібрілярна система, стабілізується масою специфічних білків. Тропоміозін, взаємодіючи з мікрофіламентами, додає їм необхідну жорсткість. Білки фази дієвих типу утворюють разом з актином скоротливий комплекс, де актинові волокнини виконують роль направляючих («рейки”), а міозини – роль транспортерів, рух відбувається за рахунок енергії гідролізу АТФ. Мікротрубочки – один з обов’язкових компонентів цитоскелета еукаріот. У морфологічному відношенні мікротрубочки є довгими порожнистими циліндрами із зовнішнім діаметром 25 нм. Стінки мікротрубочок будуються з подовжніх протофіламентів, які утворюються при полімеризації білка тубуліна і скручуються в порожнисту трубку. Розмір мономера тубуліна складає близько 5 нм, рівного товщині стінки мікротрубочки. Зростання мікротрубочок цитоплазми відбувається в чітко обмежених ділянках клітини, в т.з. центрах організації мікротрубочок (ЦОМТ): клітинний центр, ядерна зона, полюси веретена розподілу під час мітозу. Але при недостатній концентрації тубуліна мікротрубочки можуть розбиратися з обох кінців. Розбиранню мікротрубочок сприяє пониження температури і наявність іонів Са ++. Самі мікротрубочки не здібні до скорочення, проте вони є обов’язковими компонентами багатьох рухомих клітинних структур (війки, джгутики, мітотичне веретено розподілу), обов’язкові для внутрішньоклітинного транспорту. В цілому ж роль цитоплазматичних мікротрубочок можна позначити як дві функції: скелетну і рухову. Скелетна, або каркасна роль полягає у тому, що розташування мікротрубочок в цитоплазмі стабілізує форму клітини; при розчиненні мікротрубочок клітини, що мали складну форму, прагнуть придбати форму кульки. Створюючи такий внутрішньоклітинний скелет, мікротрубочки можуть бути чинниками орієнтованого руху внутрішньоклітинних компонентів, задавати своїм розташуванням простір для направлених потоків різних речовин і для переміщення великих структур. Руйнування мікротрубочок цитоплазми колхицином призводить до порушення транспорту речовин, припинення екзоцитозу і блокади секреції, відбувається фрагментація і розгін по цитоплазмі апарату Гольджі, руйнування мітохондріального ретикулюма. Рухова роль мікротрубочок полягає у тому, що вони створюють впорядковану, векторну, систему переміщення; і разом із специфічними моторними білками утворюють АТФ-азні комплекси, здатні приводити до руху клітинні компоненти. Клітинний центр – органела, яка складається із двох центріолей, розташованих у світлій ущільненій ділянці цитоплазми. Центріолі мають вигляд порожнього циліндра, який складається з дев’яти комплексів мікротрубочок, по три в кожному. У періоди між поділами центріолі розташовані поблизу ядра. Зазвичай із комплексом Гольджі. Під час поділу клітини центріолі розходяться до її полюсів і слугують центрами організації ниток веретена поділу. Крім того, центріолі беруть участь у формуванні мікротрубочок, джгутиків і війок. Функції цитоскелета. Підтримка об’єму і форми клітин. Основну роль у цьому відіграє фібрилярна сітка, що вкриває зсередини мембрану (кортекс). Ця сітка спеціальним білком (анкерін) прикріплена до цитолеми. До цієї сітки приєднані нитки мікрофіламєнтів і мікротрубочок, що значною мірою стабілізує форму клітини. 2. Зміна форми клітин. Система білкових фібрил здатна до скорочення або розтягування. За рахунок цього може відбуватися зміна форми клітин (наприклад, формування псевдоподій у лейкоцитах). 3. Пересування органел і транспортних везикул. Фібрили цитоскелета прикріплені до клітинних органел. Це стабілізує їхнє положення в цитоплазмі. З іншого боку, зміна довжини фібрил призводить до переміщення клітинних структур. 4. Утворення мультиферментних компонентів. У місцях переплетення кількох фібрил цитоскелета створюються сприятливі умови для розміщення комплексу ферментативних білків. 5. Завдяки наявності щільної сітки мікрофібрил цитозоль набуває певної структури, що сприяє координованому розміщенню комплексів ферментів. Цим досягається інтеграція всієї цитоплазми – об’єднання в єдине ціле. Утворення веретена поділу під час мітозу. Веретено поділу утворене сіткою мікротрубочок, що «збираються» за участі центріоль і чітко впорядковано розташовуються в цитозолі. Утворення ворсинок і джгутиків у найпростіших. 8. Утворення міжклітинних контактів (ази ді). Десмосоми – структури цитоплазматичних мембран, що належать одночасно двом сусіднім клітинам. Зв’язування клітин відбувається завдяки мікрофіламентам, що проникають через десмосому з однієї клітини в іншу. 9. Забезпечення скорочувальної функції м’язових волокон. Актинові філаменти є однією з головних частин скорочувального актиноміозинового комплексу. Клітинний центр — головний центр організації мікротрубочок (ЦОМТ) і регулятор ходу клітинного циклу в клітинах еукаріотів. Вперше виявлена в 1888 році Теодором Бовері, який назвав її особливим органом клітинного поділу. Хоча центросома відіграє найважливішу роль в клітинному поділі, нещодавно було показано, що вона не є необхідною. У переважній більшості випадків в клітині в нормі присутня тільки одна центросома. Аномальне збільшення числа центросом характерне для багатьох ракових клітин. Мати більше за одну центросому в нормі характерно для деяких поліенергідних протист і для синцитіальних структур. Центросома складається з комплексу білкових субодиниць. У багатьох живих організмів (тварин і ряду протист) центросома містить пару центріолей, циліндричних структур, розташованих під прямим кутом одна до одної. В інтерфазі клітинного циклу центросоми асоційовані з ядерною мембраною. У профазі мітозу ядерна мембрана руйнується, центросома ділиться, і продукти її поділу (дочірні центросоми або полярні тільця веретена поділу) мігрують до полюсів ядра, що ділиться. Мікротрубочки, що ростуть з дочірніх центросом, кріпляться іншим кінцем до так званих кинетохор на фази дієвих хромосом, формуючи веретено поділу. Після закінчення поділу (цитокінезу) в кожній з дочірніх кліток виявляється тільки по одній центросомі. Крім участі в поділі ядра, центросома грає важливу роль у формуванні еукаріотичних джгутиків і війок. Центріолі, розташовані в ній, виконують функцію центрів організації мікротрубочок аксонем джгутиків. У організмів, позбавлених центріолей (наприклад, у сумчастих і фази дієвих грибів та покритонасінних рослин), джгутики не розвиваються.	Учні слухають вчителя, записують в зошит основні терміни та поняття, ставлять уточнюючі запитання	25 хв
Узагальнення та систематиза-ція знань	Отже, дайте відповідь на запитання Що таке клітинний центр, з чого він складається та які функції виконує? Що таке цитоскелет та з чого він складається? Функції цитоскелету.	Учні відповідають на запитання вчителя	7 хв
Підведення підсумків уроку	Отже сьогодні ми вивчили поняття цитоскелету, його будову, функції та будову і функції клітинного центрую. Встановили їх роль в клітині	Учні слухають вчителя	5 хв
Повідомлення домашнього завдання	Опрацювати параграф підручника та завдання після нього	Учні записують домашнє завдання	2 хв

Вчитель Сабатович Олег Володимирович

Методист Левчук Наталя Василівна

План-конспект уроку

12.11.2012 10 клас

Тема: Складники цитоплазми: цитозоль, мембранні та не мембранні органели, включення

Мета : навчальна: розширити знання учнів про структурні елементи клітини на прикладі цитоплазми; розкрити особливості будови та функцій цитозолю та цитоскелету; з’ясувати суть та значення основних процесів у гіалоплазмі

Розвиваюча: Розвивати практичні вміння проводити спостереження та експериментувати на прикладі явищ плазмолізу та деплазмолізу, а також вміння аналізувати і робити відповідні висновки.

Виховна: Виховувати бережливе ставлення до живої природи.

Тип уроку: Засвоєння нових знань.

Форми і методи роботи: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та мислення, одержання з тексту та ілюстрацій нових знань, робота з роздатковим матеріалом.

Міжпредметні зв ‘ язки: хімія, історія.

Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці, слайди.

Основні поняття та терміни: цитоплазма, цитозоль, рибосоми, гіалоплазма, плазмоліз, деплазмоліз