Стаття проекту "Урок майбутнього!" (Русол, Станіславович)

Навчальний предмет

Біологія

Вік учнів, клас

Вік учнів 15-16, клас 10

Тема уроку

Хімічний склад, будова і функції клітинних мембран (біомембран). Транспорт речовин через мембрани. Лабораторна робота № 4. Спостереження плазмолізу та деплазмолізу в клітинах рослин. Інструктаж з БЖД.

Тип уроку

• Комбіновані.

Мета уроку

Навчальна мета : Продовжити формувати знання учнів про клітини; ознайомити із особливостями будови клітинної мембрани, з її функціями, хімічним складом, молекулярною організацією, особливостями активного та пасивного транспорту крізь мембрану; актуалізувати інтерес учнів до вивчення нової теми.

Розвивальна мета : Розвивати уміння порівнювати взаємозв’язок будови і функцій мембрани та особливості транспортних систем поверхневого апарату.

Виховна мета : Виховувати спостережливість, увагу, старанність.

Хід уроку

1. Повідомлення теми, мети і мотивація учіння школярів.

Тема уроку : Будова і функції клітинних мембран (біомембран). Роль мембран у клітині. Мета уроку : Сформулювати в учнів поняття про структуру та функції мембран Основні терміни і поняття: клітинна мембрана,біліпідний шар, мембранний транспорт.

Посилання на матеріали до уроку: [1]

3. Актуалізація і корекція опорних знань, навичок і вмінь; повідомлення теми, цілей і завдань уроку; актуалізація мотивації учіння учнів.

Дайте відповіді на питання: Повторення вивченого матеріалу у вигляді гри «Я – прокаріот, ти – еукаріот».Кожна команда захищає себе у порівнянні один із одним. Вищі бали отримають ті учні, які висловлять більше фактів із будови та функцій та процесів життєдіяльності прокаріотів та еукаріотів. Чим пояснити підвищений ступінь організації еукаріотичних клітин? Чим можна пояснити простішу будову клітин прокаріотів порівняно із клітинами еукаріотів? Чому клітин прокаріотів немає великого розміру? Чому еукаріоти різноманітніші за формою, ніж прокаріоти?

Поділити учнів на групи (згідно рядам). Кожна група отримує конверт із аркушами, на яких написані назви структурних компонентів клітин:

- Перша група відбирає компоненти бактеріальної клітини;

- Друга група - компоненти рослинної клітини;

- Третя - компоненти тваринної клітини.

4. Вивчення нового матеріалу (Первинне застосування нових знань).

З винайденням мікроскопу було вивчено будову клітини, але безпосередньо, чим вкрита клітина стало відомо набагато пізніше, коли було винайдено електронний мікроскоп. Клітини обмежені плазматичною мембраною – плазмолемою. Вона забезпечує обмін речовин із зовнішнім середовищем, а в багатоклітинних – ще й взаємодію клітин між собою. Тому у біологічних мембранах відбуваються процеси, пов’язані зі сприйняттям інформації, що надходить із навколишнього середовища, перетворення енергії, захист від проникнення хвороботворних мікроорганізмів. Товщина плазматичної мембрани – 2-10 нм. Загальні принципи організації мембрани. До загальних принципів організації мембран належать: - неоднорідність; - лабільність - частина мембранних складових знаходиться у стані безперервного руху; - високий рівень асиметричності - зовнішній та внутрішній шари мембрани відрізняються за якісним та кількісним їхнім складом,тобто асиметричні. Складаються клітинні мембрани з ліпідів, білків та вуглеводів, але у різних співвідношеннях: а) мембранні ліпіди становлять близько 30% сухої маси, більшість яких є фосфоліпідами. Розташовані подвійним шаром так, щоб гідрофільні «головки» були назовні, а неполярні хвостики створювали всередині гідрофобний шар. Таке унікальне розміщення забезпечує напівпроникність мембрани; б) мембранні білки становлять близько 50% від маси більшості клітинних мембран і об’єднані в дві групи. Першу групу становлять периферійні білки, не занурені в ліпідний шар та не з’єднані з ним ковалентно, а зв’язані з мембраною лише іонними взаємодіями. Білки другого типу – інтегральні – занурюються в товщу ліпідного шару на різну глибину або пронизують його наскрізь (рецептори та транспортні білки); в) мембранні вуглеводи локалізовані переважно на протилежному від цитозолю боці мембран: у плазмолемі вони обернені в позаклітинне середовище, у внутрішньоклітинних мембранах – всередину оточеного мембраною компартменту. Представлені вони глікопротеїнами та гліколіпідами. Рідинно-мозаїчна модель мембрани (Сінгера та Ніколсона). На сьогоднішній день – це найприйнятніша модель структури мембран,запропонована С.Сінгером та Дж.Ніколсоном у 1972 р. Молекули ліпідів розташовуються у два шари: їхні гідрофільні частинки обернені до зовнішнього та внутрішнього боку мембрани, а гідрофобні «хвости», які складаються із ланцюжків жирних кислот, обернені всередину. Але основним функціональним компонентом біологічних мембран є білки. Одні з молекул білків розташовані або на зовнішній, або на внутрішній поверхні мембран, тому їх називають поверхневими. Інші молекули білків заглиблені в товщу мембрани на різну глибину, тому їх називають внутрішніми. Особливі білкові молекули перетинають мембрану наскрізь, зв’язуючи зовнішню та внутрішню її поверхні. Назва цієї моделі пояснюється тим, що лише 30% ліпідів міцно пов’язані з внутрішніми білками в комплексні сполуки, а решта перебувають у рідкому стані. Різноманітність мембран. Різні види мембран мають різний якісний та кількісний склад ліпідних, білкових та вуглеводних компонентів: - мембрани, з домінуючими бар’єрною та ізоляційною функціями (мієлінові волокна) мають вищий вміст ліпідів (80%);- функціонально активні мембрани (мембрани ЕПС, мітохондрій) містять більше білків (70%).Функції плазматичної мембрани: - захисна – оберігає внутрішнє середовище клітини від несприятливих впливів; - рецепторна – для регуляції поділу, росту, розвитку, організації й обміну інформацією, координації функцій клітини взаємодіють між собою. На мембранах розташовані сигнальні молекули – білки-рецептори, які мають спеціальну ділянку для зв’язування фізіологічно активних молекул:гормонів та нейромедіаторів; - транспортна – гідрофобність внутрішнього шару мембрани обить її майже непроникним бар’єром для більшості полярних молекул. Ця властивість зумовлена необхідністю «утримання» всередині водорозчинного вмісту клітини. Вибіркова проникність плазмалеми разом із механізмами активного транспорту через неї створюють суттєву відмінність між речовинами по обидва боки мембрани; - компартментація – це просторове озмежування клітини внутрішніми мамбранами на відсіки, що дає змогу здійснювати перебіг багатьох біохімічних реакцій одночасно й незалежно одна від одної; кожен відсік має у своєму складі специфічні білки, що визначають його унікальні функції; - утворення міжклітинних контактів – тканина, орган, система органів і сам організм функціонують за умови їх взаємного впізнання, утворення контактів між ними та численних процесів – міжклітинних взаємодій: десмосоми, щільні та прості контакти, синапси. Такі міжклітинні контакти забезпечують обмін речовин з навколишнім середовищем. Одні сполуки можуть швидко проходити через мембрану, інші – повільніше, а деякі взагалі не можуть пройти. Тому обмін речовин здійснюється за допомогою пасивного та активного транспорту.

5. Узагальнення і систематизація знань учнів .

Лабораторна робота

Спостереження явища плазмолізу й деплазмолізу в клітинах рослин

Мета: пересвідчитися у вибірковій проникності мембран клітин, спостерігати явища плазмолізу й деплазмолізу.

Обладнання й матеріали: мікроскоп, предметні й покривні скельця, пінцети, склянка з водою, склянка з 10%-м розчином натрій хлориду, піпетка, фільтрувальний папір, молоді листки елодеї або лусочки цибулі, дистильована вода.

---

Хід роботи

1. Приготуйте тимчасовий препарат листка елодеї або лусочки цибулі та розгляньте його за малого збільшення мікроскопа.

2. Розгляньте препарат за великого збільшення мікроскопа й замалюйте вигляд клітин, які ви спостерігаєте.

3. Замініть воду в препараті на 10%-й розчин натрій хлориду. Для цього піпеткою з одного боку накривного скельця нанесіть розчин натрій хлориду, а з другого — прикладіть фільтрувальний папір.

4. Замалюйте вигляд клітин, які ви спостерігаєте.

5. Замініть розчин натрій хлориду в препараті на воду, виконавши ті самі операції.

6. Замалюйте вигляд клітин, які ви спостерігаєте.

7. Зробіть висновки й запишіть їх у зошит.

6. Повідомлення домашнього завдання.

Переглянути параграф 18 (ст. 108-113), виокремити основні положення. Питання 1-5 після параграфа. Опрацювати свій конспект. Прочитати параграф 19 (ст. 113-117) Ядро. Будова ядра. Функції ядра

Пройти тест: Поверхневий апарат клітин. Транспорт речовин крізь мембрану. [2]

Методичні та дидактичні матеріали

1. Блог учителя з посиланнями на матеріали до уроку Blogger
2. Макет для майбутньої стінгазети або постеру WikiWall або Linoit
3. Тест для перевірки знань учнів (до 10 тестових завдань) (Google Форми)
4. Ментальні карти (Coogle, MindMeister, Minmodo тощо)
5. Ігра для учнів (квест, пазли, кросворд)LearningApps
6. Відео-матеріали (змонтовані власноруч) YouTube
7. Публікація або інфографіка Canva
8. Електронний журнал (Google Таблиці)
9. Методичні або дидактичні матеріали до уроку, що зроблені у ППЗ із фаху (словники, стрічка часу, обчислювальні програми, геосервіси тощо)
10. Канал у Telegram, Viber тощо

Інформаційні ресурси

Друковані джерела

1. Тагліна О. В. // Біологія. 10 клас (рівень стандарту, академічний рівень).

Підруч. для загальноосв. навч. закл. — X.: Вид но «Ранок», 2010. — 256 с.: іл.

Відеоматеріали

1. https://www.youtube.com/watch?v=GibTmU18Y0c
2. https://www.youtube.com/watch?v=ov7A26BUemg
3. https://www.google.com.ua/search?q=%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82+%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%BD+%D1%87%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B7+%D0%BC%D0%B5%D0%BC%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8.&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjBhZbsouzaAhVjMJoKHbCgAZkQ_AUICigB&biw=1024&bih=469#imgrc=BdmbkYidDMkbHM:
4. https://www.google.com.ua/search?q=%D0%A1%D0%BF%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F+%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D1%96%D0%B7%D1%83+%D1%82%D0%B0+%D0%B4%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D1%96%D0%B7%D1%83+%D0%B2+%D0%BA%D0%BB%D1%96%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D1%85+%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%B8%D0%BD.&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiUu6yMouzaAhVBmywKHS4ICyIQ_AUICygC&biw=1024&bih=469#imgrc=xIjFuTuDg4q4OM:

Електронні ресурси

1. https://rysols.blogspot.com/2018/04/blog-post.html#more
2. https://drive.google.com/drive/folders/12fIatr_cX-wlj4u_vhN_Gn9Ohp8ZvFxY?usp=sharing
3. http://wikiwall.ru/wall/3b5ad159eddbd0630bccd6feed6a7081/cc414fa3e46401f80b0710b67afce3ef

---

Автор статті

Студент ПГФ факультету 6 курсу, спеціальність "Біологія"

Посилання на користувача: [[3]

Центральноукраїнський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка