Типы клеточной организации

Автор: учитель биологии

МОУ СОШ № 4

Г.Оленегорска,

Дунаева Ирина Анатольевна

Лекционно-практическое занятие

«Клеточная теория. Типы клеточной организации»

Класс

План лекции.

Разминка (входной контроль).

Создание и основные положения клеточной теории.

Систематика.

Типы клеточной организации.

Методы изучения клеток.

Выходной контроль.

Вступительное слово: что общего между генетическими заболевания, овечкой Долли, специфическим белком - фактор VIII (препятствует кровотечению у больных, страдающих гемофилией), сахарным диабетом?

 (Если сразу не ответят, то находим ответ в результате беседы по ходу объяснения темы).

Разминка

(Слайд 3)

ТЕСТ

 

1. К эукариотическим организмам относятся:

А. Бактерии Б. Высшие растения      В. Животные            Г. Вирусы

 

2. К прокариотам относят организмы которые:

А. Не имеют оформленного ядра     Б. Состоят из одной клетки

В. Имеют мелкие размеры                Г. Не имеют пластид

 

3. Вирусы – это организмы:

А. Многоклеточные                            Б. Одноклеточные   

В. Неклеточная форма                         Г. Все перечисленное

 

4. В клетках бактерий отсутствуют:

А. Рибосомы Б. Включения В. ДНК и РНК Г. Эндоплазматическая сеть 

 

5. Какой уровень организации живого служит объектом изучения цитологии?

А. Биоценотический                         Б. Популяционно-видовой    

В. Биосферный                                 Г. Клеточный

«Каждое живое существо состоит из клеток», — эта фраза для нас так же привычна, как и «Земля не плоская, а круглая».    Сегодня клеточная теория воспринимается как само собой разумеющееся, но на самом деле она была за гранью познанного до 19 века, еще 150 лет после того, как Роберт Гук впервые увидел клетки в микроскоп.

(Слайд 4)

Создание и основные положения клеточной теории.

1. Клеточная теория — важнейшее биологическое обобщение, согласно которому все живые организмы состоят из клеток.

(Слайд 5)

Изучение клеток стало возможным после изобретения микроскопа. Впервые клеточное строение у растений (срез пробки) обнаружил английский ученый, физик Р. Гук, он же предложил термин «клетка» (1665 г.).

(Слайд 6)

Голландский ученый Антони ван Левенгук впервые описал эритроциты позвоночных, сперматозоиды, разнообразные микроструктуры растительных и животных клеток, различные одноклеточные организмы, в том числе бактерии и пр.

(Слайд 7)

В 1831 г. англичанин Роберт Браун обнаружил в клетках ядро.

(Слайд 8)

В 1838 г. немецкий ботаник М. Шлейден пришел к выводу, что ткани растений состоят из клеток.

(Слайд 9)

 Немецкий зоолог Т. Шванн показал, что из клеток состоят и ткани животных. В 1839 г. вышла книга Т. Шванна «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений», в которой он доказывает, что клетки, содержащие ядра, представляют собой структурную и функциональную основу всех живых существ. Основные положения клеточной теории Т. Шванна можно сформулировать следующим образом.

1. Клетка — элементарная структурная единица строения всех живых существ.

2. Клетки растений и животных самостоятельны, гомологичны друг другу по происхождению и структуре.

М. Шдейден и Т. Шванн ошибочно считали, что главная роль в клетке принадлежит оболочке и новые клетки образуются из межклеточного бесструктурного вещества. В дальнейшем в клеточную теорию были внесены уточнения и дополнения, сделанные другими учеными.

 (Слайд 10)

Еще в 1827 г. академик Российской АН К.М. Бэр, открыв яйцеклетки млекопитающих, установил, что все организмы начинают свое развитие с одной клетки, представляющей собой оплодотворенное яйцо. Это открытие показало, что клетка является не только единицей строения, но и единицей развития всех живых организмов.

(Слайд 11)

В 1855 г. немецкий врач Р. Вирхов приходит к выводу, что клетка может возникнуть только из предшествующей клетки путем ее деления.

(Слайд 12)

На современном уровне развития биологии основные положения клеточной теории можно представить следующим образом.

1. Клетка — основная, элементарная, структурная и функциональная единица живого.

2. Клетки всех живых организмов сходны по строению и химическому составу.

3. Новые клетки возникают только путем деления ранее существовавших клеток.

Клеточное строение организмов — доказательство единства происхождения всего живого.

На рубеже 19 и 20-х веков сформировалась новая биологическая наука цитология (от греч. китос – клетка, логос - учение).

Цитология изучает:

1. Строение клеток  

2. Строение органоидов клеток   

3. Функции органоидов и других внутриклеточных структур                                                                

4. Химический состав клеток

5. Размножение и развитие клеток

 (Слайд 13)

Систематика.

 Систематика – наука о многообразии живых организмов и распределении их по группам по степени их родства (классификации).

Все живые организмы можно объединить в одну большую группу – Империю. Выделяют империю Клеточные организмы (т.к. состоят из клеток). Империя включает в себя две группы по наличию ядра – надцарство Ядерные (Эукариоты) и надцарство Доядерные (Прокариоты). Надцарство Эукариоты включает в себя царства Растения, Животные и Грибы. К прокариотам относятся бактерии (архебактерии и настоящие) и цианобактерии (сине-зелёные). Есть ещё одно царство – Вирусы, которое относится к Неклеточным организмам.

(Слайд 14)

Типы клеточной организации

Выделяют два типа клеточной организации: 1) прокариотический, 2) эукариотический. Общим для клеток обоих типов является то, что клетки ограничены оболочкой, внутреннее содержимое представлено цитоплазмой. В цитоплазме находятся органоиды и включения.

(Слайд 15)

Органоиды — постоянные, обязательно присутствующие, компоненты клетки, выполняющие специфические функции. Органоиды могут быть ограничены одной или двумя мембранами (мембранные органоиды) или не ограничены мембранами (немембранные органоиды).

Включения — непостоянные компоненты клетки, представляющие собой отложения веществ, временно выведенных из обмена или конечных его продуктов.

(Слайд 16)

Классификация включений:

· трофические (лецитин в яйцеклетках, гликоген, липиды, имеются почти во всех клетках);

· секреторные (секреторные гранулы в эндокринных железах и другие);

· экскреторные (вещества, подлежащие удалению из организма (например, гранулы мочевой кислоты в эпителии почечных канальцев);

· пигментные (меланин, гемоглобин, билирубин и другие; имеют определенный цвет и придают окраску всей клетке (меланин – черный или коричневый, гемоглобин – желто-красный и так далее). Необходимо отметить, что пигментные включения характерны только для определенных типов клеток (меланин содержится в меланоцитах, гемоглобин – в эритроцитах).

 

В процессе жизнедеятельности в некоторых клетках накапливаются случайные включения:

· медикаментозные,

· частички угля,

· кремния и так далее.

(Слайд 17)

Предлагаю заполнить таблицу по ходу беседы:

Признак	Прокариотические клетки	Эукариотические клетки
Наличие ядра
Генетический материал
Мембранные органоиды
Рибосомы
Жгутики
Основной компонент клеточной стенки

(Слайд 18)

Прокариотические клетки устроены сравнительно просто:

· не имеют ядра, единственная молекула ДНК кольцевая (нуклеоид) и не связана с белками;

· клетки меньше эукариотических;

· в состав клеточной стенки входит гликопептид – муреин;

· мембранные органоиды отсутствуют (их функцию выполняют впячивания плазматической мембраны (мезосомы));

· рибосомы мелкие;

· микротрубочки отсутствуют, поэтому цитоплазма неподвижна, а реснички и жгутики имеют особую структуру.

Строение прокариотической клетки:

(Слайд 19)

Эукариотические клетки имеют ядро, в котором находятся хромосомы — линейные молекулы ДНК, связанные с белками, в цитоплазме расположены различные мембранные органоиды.

 

 

Растительные клетки имеют:

· толстую целлюлозную клеточную стенку;

· пластиды;

· крупную центральную вакуолю (которая смещает ядро к периферии);

Клеточный центр высших растений не содержит центриоли.

Запасным углеводом является крахмал.

 

Клетки грибов:

· имеют клеточную стенку (содержащую хитин);

· имеется центральная вакуоль;

· отсутствуют пластиды.

Только у некоторых грибов в клеточном центре встречается центриоль. Главным резервным углеводом является гликоген.

 

Животные клетки:

· не имеют клеточной стенки;

· не содержат пластид;

· не имеет центральной вакуоли;

· для клеточного центра характерна центриоль.

Запасным углеводом является гликоген.

(Слайд 20)

Проверим таблицу. В таблице перечислены основные различия между прокариотическими и эукариотическими клетками.

 

Признак	Прокариотические клетки	Эукариотические клетки
Наличие ядра	Отсутствует	Имеется
Генетический материал	Кольцевые не связанные с белками ДНК	Линейные связанные с белками ядерные ДНК.  (И  кольцевые, не связанные с белками, ДНК митохондрий и пластид)
Мембранные органоиды	Отсутствуют	Имеются
Рибосомы	70-S типа	80-S типа (в митохондриях и пластидах — 70-S типа)
Жгутики	Не ограничены мембраной	Ограничены мембраной, внутри микротрубочки
Основной компонент клеточной стенки	Муреин	У растений — целлюлоза, у грибов — хитин

 

  

Одноклеточные организмы состоят из одной-единственной клетки, выполняющей функции целостного организма. Одноклеточными являются все прокариоты, а также простейшие, некоторые зеленые водоросли и грибы.

 

Тело многоклеточных организмов состоит из множества клеток, объединенных в ткани, органы и системы органов. Клетки многоклеточного организма специализированы для выполнения определенной функции и могут существовать вне организма лишь в микросреде, близкой к физиологической (например, в условиях культуры тканей).

(Вспомнить определения: ткань, орган, организм)

Клетки в составе многоклеточного организма различаются по размерам, форме, структуре и выполняемым функциям. Несмотря на индивидуальные особенности все клетки построены по единому плану и имеют много общего.

(Слайд 21)

Сравнение эукариотических организмов.

(Что значит сравнить?)

I Сходство:

1. Структурные системы – клеточная оболочка, цитоплазма, ядро.

2. Универсальное мембранное строение.

3. Единство химического состава.

4. Процессы обмена веществ и энергии.

5. Принцип наследственного кода.

6. Процессы деления клеток.

II Различия:

Признаки	Грибы	Растения	Животные
1.Клеточная стенка	Хитин	Целлюлоза	Нет
2.Крупные вакуоли	Есть	Есть	Нет
3. Хлоропласты	Нет	Есть	Нет
4.Способ питания	Гетеротрофный	Автотрофный	Гетеротрофный
5.Клеточный центр	Центриоли редко	Только у некоторых мхов и папоротников	Есть
6.Резервный питательный углевод	Гликоген	Крахмал	Гликоген

Вывод: сходство в строении клеток объясняется их родством и общностью происхождения; различия – свидетельствуют о разных направлениях эволюции по пути приспособления к разным способам питания.

(Слайд 22)