Рассмотрим вариант решения задания из учебника Пасечник, Каменский, Рубцов 10 класс, Просвещение: $15. Клеточный уровень: Общая характеристика. Клеточная теория Вспомните: 1. Что такое научная картина мира? Что влияет на её изменение? Научная картина мира — это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникающая в результате обобщения и синтеза основных естественно-научных понятий, принципов, методологических установок. На её изменение влияет конкретный учёный или коллектив научных сотрудников, занимающихся изучением какой-либо научной проблемы. Выявление новых фактов заставляет пересматривать имеющиеся представления и создавать новые, более соответствующие реальности. 2. Какие одноклеточные организмы среди представителей различных групп (царств) живых существ вы можете вспомнить? Среди эукариот одноклеточное строение имеют простейшие, например, амёба, инфузория-туфелька, среди грибов – дрожжи, среди низших одноклеточных растений – водоросли спирогира, хлорелла, хламидомонада. 3. Какие клетки в организме человека имеют длинные отростки и для чего они нужны? Клетки нервной ткани — нейроны — имеют длинные отростки (аксоны). По аксону импульсы идут от тела клетки нейрона и могут передаваться на большие расстояния. Эти отростки нужны для передачи информации различным нейронам, мышцам и железам. ПОДУМАЙТЕ Могут ли существовать в природе настолько маленькие клетки, что их невозможно различить в современные микроскопы? Думаю, нет. Современные микроскопы настолько усовершенствованы, что позволяют видеть атомы в живых клетках, поэтому и маленькие клетки, скорее всего, были бы видны. Моя лаборатория Тренируемся 1. Можно ли в оптический микроскоп увидеть вирус? Почему? Величина вирусов варьирует от 20 до 300 нм, а оптический микроскоп не позволяет изучать объекты размером менее длины световой волны (400-800 нм), т.к. световая волна не может быть отражена очень маленьким предметом из-за того, что она просто огибает его. 2. Можно ли в электронный микроскоп увидеть бактерию? Электронный микроскоп может видеть вирус, соответственно, и бактерию тоже может видеть (практически все вирусы меньше бактерий). 3. От чего зависят размеры и особенности строения клетки? Чьи клетки крупнее: кашалота или дельфина? Размеры и особенности строения клетки зависят от её функциональных свойств. Например, нервные клетки имеют аксоны для передачи нервных сигналов, лейкоциты благодаря гибкой мембране уплощаются, проходя сквозь тонкие поры в капиллярах, мышечные клетки соответственно силе сокращений изменяют свою длину. Поэтому клетки кашалота и дельфина одинаковы. 4. Какие методы изучения клетки вы знаете? Для изучения клетки используются следующие основные методы: 1) Микроскопия. Применяются световые и электронные микроскопы. Микроскопическая техника даёт возможность исследовать мир клеток со всё возрастающей точностью, позволяя создавать объёмные изображения с высокой контрастностью и различной окраской; 2) Центрифугирование. Используется для выделения и изучения различных структур клетки. Кроме микроскопии и центрифугирования, исследователи применяют и другие методы изучения клеток. В том числе и те, которые основаны на способности клеток светиться при определённых условиях проведения исследования, усваивать радиоактивные изотопы и т.п. 5. Что такое клеточная теория и каковы её современные положения? Клеточная теория представляет собой накопившиеся сведения о строении клетки различных живых существ. Современные положения клеточной теории: - клетка является универсальной структурной и функциональной единицей живого, имеющего клеточную структуру; - все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы жизнедеятельности; - клетки образуются только при делении предшествующих им клеток; - клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, но в многоклеточных организмах их работа скоординирована, и организм представляет собой целостную систему. Совершенствуемся 1. Докажите, что клетка является системой. Клетка является системой потому, что она: 1) Состоит из взаимодействующих и взаимосвязанных между собой элементов — мембраны, ядра, цитоплазмы, различных органелл и других клеточных структур — ресничек, микротрубочек. 2) Клетка обладает свойствами, которыми не обладают ее отдельные части. 3) Клетка способна к метаболизму с окружающей средой, ибо в клетке постоянно происходят процессы синтеза и распада. 4) Клетка способна к саморегуляции – способность сохранять постоянство своего внутреннего состояния. 5) В клетке происходят контролируемые на генетическом уровне процессы роста, размножения и развития. 3. От чего зависит выбор методов в процессе проведения исследования? Выбор методов исследования зависит от размеров предмета исследования, проблемы, выдвигаемых предположений, целей и задач. Обсуждаем 1. Обсудите с одноклассниками, почему с момента первого описания клеток до создания клеточной теории прошло так много лет. Клетки очень маленькие структуры, для рассмотрения их человеческим глазом. Поэтому нужны были специальные увеличивающие приборы — микроскопы — для детального изучения клеток. И только лишь с развитием микроскопии, стало возможным рассматривать клетку. Это и дало толчок созданию клеточной теории. 2. Обсудите такое утверждение: все клетки одного организма генетически идентичны. Аргументируйте свою позицию. Все клетки многоклеточных организмов содержат идентичный, уникальный для данного вида набор хромосом. Благодаря точному и равномерному распределению хромосом при митозе (расхождение хромосом к разным полюсам клетки в анафазе) все клетки организма генетически идентичны. Разные клетки многоклеточного организма если и не идентичны, то крайне похожи генетически. Известны опыты Дж. Гердона по пересадке ядер. Из оплодотворенной яйцеклетки лягушки извлекалось ее ядро, а вместо него вводилось ядро из эпителиальной или другой клетки лягушки. Яйцеклетка развивалась и делилась, в итоге получалась нормальная лягушка. Это показывает, что ядерные генетические аппараты яйцеклетки и клетки эпителия взаимозаменяемы. Но, наряду с правилом генетической идентичности клеток, встречаются отклонения от этого правила. Так, в некоторых клетках многоклеточных организмов нет ядра (эритроциты млекопитающих, зрелые ситовидные трубки флоэмы). У этих же клеток нет митохондрий. Во многих растительных клетках нет пластид или варьируется их общее количество (и, соответственно, количество пластидной ДНК). В ряде растительных и животных клеток может меняться число митохондрий и митохондриальной ДНК. Клетки могут отличаться по количеству наборов хромосом. Как известно, высшие эукариоты в основном диплоидны. Однако в составе в основном диплоидных организмов обязательно встречаются гаплоидные клетки (прошедшие мейоз предшественницы половых клеток; сами половые клетки; эндосперм у голосеменных). Многие клетки организмов время от времени делятся, и во всех клетках без исключения идет репарация — «залечивание» случайных повреждений в цепях ДНК. И тот, и другой процессы идут хоть и с высокой, но не со стопроцентной точностью. Ошибки репарации и репликации — важнейший источник мутаций. В разных соматических клетках организма набор этих мутаций обязательно оказывается разным. Поэтому нельзя утверждать, что все клетки одного организма генетически идентичны. Проводим исследование Лабораторная работа №7 «Сравнение строения клеток растений, животных, грибов и бактерий под микроскопом на готовых микропрепаратах и их описание» 1. Настройте микроскоп на малое увеличение и рассмотрите готовые микропрепараты. Зарисуйте увиденное. 2. Переведите настройки микроскопа на большое увеличение и снова рассмотрите клетки организмов. Сделайте соответствующие рисунки. 3. Сделайте вывод на основе проведённого исследования. Вывод: Всё живое, что есть на нашей планете, состоит из клеток. Все клетки имеют сходное строение: имеются плазматическая мембрана, хромосомы, цитоплазма, рибосомы. Но между клетками растений, грибов, бактерий и животных существует множество существенных отличий. Бактериальная клетка не имеет ядра, митохондрий и аппарата Гольджи. Животная клетка не имеет клеточной стенки. Пластиды имеются только у растительной клетки. Клеточный центр есть только животной клетки и у клетки грибов.
