Ріст та розвиток клітин та фактори, які на нього впливають

 

Предмет Біологія і екологія, 10 клас

Група _________________

Дата __________________

 

Тема 4: Репродукція та розвиток

Тема уроку: Ріст та розвиток клітин та фактори, які на нього впливають.

Мета:

освітня: систематизувати знання про ріст та розвиток клітин; сформувати уявлення про ріст та розвиток, як основу для забезпечення існування видів; проаналізувати фактори, які впливають на процеси розвитку та росту;

розвивальна: розвивати критичне мислення, вміння формулювати висновки із власних спостережень;

виховна: виховувати зацікавленість до навчання впродовж життя шляхом

отримання нових знань у сфері біології та екології.

Обладнання і матеріали: таблиці, що ілюструють ріст та розвиток клітин

Тип заняття: комбінований.

Організація онлайн-навчання: електронний підручник, онлайн-дошка Miro.

Базові поняття і терміни: репродукція клітин, мітоз, амітоз, цитогенез, ріст клітин, диференціація клітин, детермінація клітин, розвиток клітин.

Ключові компетентності: спілкування державною мовою; уміння аналізувати, формулювати висновки; навчання впродовж життя; наукове розуміння природи; знання та розуміння фундаментальних принципів біології.

Очікувані результати навчання здобувачів освіти:

Знаннєвий компонент: з’ясувати особливості росту та розвитку; ознайомитися з типами репродукції, фазами мітозу; одержати інформацію про  порушення клітинного циклу.

Діяльнісний компонент: оперувати поняттями ріст, розвиток; формулювати  висновки  про значення мітозу та амітозу.

Ціннісний компонент: усвідомлювати вплив позитивних і негативних чинників на ріст та розвиток людини;

 

Підручник:

В.І. Соболь. Біологія: підручник для 10 кл. загальноосвітніх навчальних закладів. – Кам’янець-Подільський: Абетка, 2018. – 272 с.: іл.

https://uahistory.co/pidruchniki/sobol-biology-and-ecology-10-class-2018-standard-level/59.php

 

Хід уроку

І. Організаційний етап. Добрий день, шановні ліцеїсти! Сподіваюсь всі ви почуваєтесь добре. Я пропоную відслідкувати ваш настрій перед уроком. Оберіть свій смайлик.

 

ІІ. Актуалізація опорних знань

Перевірка домашнього завдання

1.Знайдіть відповідність

1.Метод, що полягає у пересадці реципієнту органа або тканини?	А)органи
2. Трансплантанти -це:	Б)трансплантація
3.Метод вирощування тканин, органів, із клітин реципієнта з метою пересаджування:	В)міждисциплінарна
4. Біоетика -це галузь:	Г) медицини
	Д)клонування

 

Відповідь.

 

1.Метод, що полягає у пересадці реципієнту органа або тканини?	Б)трансплантація;
2. Трансплантанти -це:	А)органи;
3.Метод вирощування тканин, органів, із клітин реципієнта з метою пересаджування:	Д)клонування;
4. Біоетика -це галузь:	В)міждисциплінарна;
	Г) медицини

 

2.Дайте відповідь на питання:

Якими є досягнення сучасної трансплантології? 

Оцініть перспективи трансплантології.

3. Пригадайте! Що таке клітина?

ІІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності

3.1. Поміркуйте! (стор.223. підручник)

Закон взаємного переходу кількісних змін в якісні — це загальний закон розвитку: кількісні зміни поступово накопичуються й спричиняють зміну якості об'єкта або явища, що здійснюється стрибкоподібно. Будь-який предмет або явище має певну якість, що відрізняє його від інших предметів та явищ, і певну кількість, що характеризує їх щодо розмірів, об'єму, маси тощо. Чи справедливий цей закон для життя клітин?

 

3.2.Оголошення теми та мети уроку

Тема нашого уроку : Ріст та розвиток клітин та фактори, які на нього впливають.

Мета уроку: вивчити особливості репродукції, росту та розвитку клітин. Визначити чинники, які впливають на ці процеси.

ІV. Вивчення нового матеріалу

4.1.Репродукція клітин та інші терміни  (робота з термінами та схемою) (підручник стор.219, 220, 223)

РЕПРОДУКЦІЯ КЛІТИН — відтворення нових клітин шляхом поділу вихідної клітини.

МІТОЗ (від грец. mitos — нитка) — це поділ еукаріотичних клітин, внаслідок якого утворюються 2 дочірні клітини з таким самим набором хромосом, що й у материнської клітини.

Амітоз — це прямий поділ клітин, що відбувається шляхом поділу ядра, без реплікації ДНК.

ЦИТОГЕНЕЗ — це ріст й розвиток клітин, що супроводжуються взаємопов'язаними кількісними й якісними перетвореннями.

Ріст клітин — це сукупність кількісних змін, що зумовлюють збільшення розмірів, маси та об'єму клітин.

Розвиток клітин — це сукупність якісних змін, що ведуть до появи відмінностей порівняно з попередніми стадіями.

4.2. Лекція

РЕПРОДУКЦІЯ КЛІТИН — відтворення нових клітин шляхом поділу вихідної клітини.

За здатністю до репродукції клітини тваринного організму поділяють на чотири категорії: 1) високоспеціалізовані клітини, що не діляться (нейрони, клітини скелетних м'язів, кардіоміоцити); 2) поновлювані клітини (наприклад, ентероцити — клітини епітелію слизової оболонки кишечнику, що живуть 5—10 днів і оновлюються за допомогою камбіальних клітин); 3) стовбурові клітини (зберігають здатність до поділу протягом всього життя організму і замінюють клітини, які гинуть); 4) клітини, які зазвичай не розмножуються, але за певних умов можуть дедиференціюватися і вступати у мітоз (наприклад, гепатоцити, які набувають здатності до поділу за репаративної регенерації).

Репродукція клітин в організмі людини може відбуватися шляхом мітозу (непрямий поділ) і амітозу (прямий поділ).

МІТОЗ (від грец. mitos — нитка) — це поділ еукаріотичних клітин, внаслідок якого утворюються 2 дочірні клітини з таким самим набором хромосом, що й у материнської клітини. Мітоз у клітинному циклі відбувається після інтерфази, під час якої клітина росте, синтезує органічні сполуки, подвоює спадкову інформацію, запасає енергію та готується до мітозу. Мітоз умовно поділяють на 4 фази: профазу, метафазу, анафазу і телофазу

Профаза — фаза конденсації хромосом. Основними процесами профази є: 1) конденсація (ущільнення) двохроматидних хромосом; 2) розходження центріолей до полюсів; 3) зникнення ядерця; 4) розпад ядерної оболонки; 5) формування веретена поділу.

Метафаза — фаза розташування хромосом на екваторі клітини. Спостерігається прикріплення коротких ниток веретена поділу до центромер і розташування двохроматидних хромосом на екваторі клітини в один ряд.

Анафаза — фаза розходження хромосом. В анафазі відбуваються скорочення ниток веретена поділу та розходження однохроматидних хромосом до полюсів.

Телофаза — фаза деконденсації хромосом. Це свого роду «профаза навпаки», в якій відбуваються: 1) деконденсація однохроматидних хромосом; 2) розташування центріолей біля ядра; 3) формування ядерець; 4) утворення ядерної оболонки; 5) руйнування веретена поділу.

Біологічна роль мітозу полягає в точному відтворенні клітин, забезпеченні рівномірного розподілу хромосом материнської клітини між двома дочірніми клітинами і підтриманні сталості каріотипу. Мітоз є основою росту, регенерації й нестатевого розмноження організмів.

Амітоз — це прямий поділ клітин, що відбувається шляхом поділу ядра, без реплікації ДНК й конденсації хромосом та без утворення веретена поділу. Він властивий високоспеціалізованим клітинам (нейронам, хондроцитам, лейкоцитам крові, клітинам ендотелію кровоносних судин), клітинам пухлин, старіючим клітинам або клітинам, приреченим на загибель (наприклад, клітинам зародкових оболонок ссавців). Амітоз порівняно з мітозом трапляється рідше і відіграє другорядну роль у клітинному поділі організмів, оскільки клітини після амітозу зберігають функціональну активність, поділятися уже не можуть.

Біологічна роль амітозу — це швидке поповнення клітинних популяцій у процесі репаративної регенерації.

Які фактори вплавають на процеси репродукції?

На мітоз впливають зовнішні й внутрішні, внутрішньоклітинні й позаклітинні чинники. Пусковим чинником для мітотичного поділу клітин є співвідношення об'ємів ядра і цитоплазми. Велику роль відіграє також синтез ДНК і міжклітинні взаємодії.

До важливих зовнішніх чинників регуляції мітозу відносять добові ритми. Так, у тварин, яким притаманний нічний спосіб життя, максимум мітозу припадає на день, а у денних тварин й людини — на ніч. 

Внутрішніми чинниками регуляції мітозу є впливи системи нейрогуморальної регуляції, зумовлені дією гормонів надниркових залоз, гіпофіза, щитоподібної і статевих залоз. Так, для активації клітинного циклу потрібний прогестерон, що є чинником росту.

Диференціація клітин.

Диференціація (від лат. differentia — відмінність) клітин — це утворення різних клітин із початково однорідних, що забезпечує таку важливу для організмів різноманітність. Генетичний матеріал клітин при цьому залишається незмінним. Диференціація клітин створює різноманітність форми, функцій й поведінки, не порушуючи при цьому єдності організмів.

Диференціація клітин в організмі людини й хребетних тварин відбувається в ембріогенезі завдяки зародковим стовбуровим клітинам і продовжується у постембріогенезі завдяки стовбуровим клітинам дорослого організму.

Стовбурові клітини за своїми можливостями (потенцією) поділяють на такі основні категорії:1) тотипотентні клітини — клітини, які можуть диференціюватися в будь-який тип клітин організму і з яких може утворитися цілий організм (наприклад, зигота, бластомери); 2) плюрипотентні клітини — клітини, які також можуть дати початок кожному типу клітин, але новий організм з них утворитися вже не може (наприклад, мезенхімні клітини, які дають початок клітинам крові, хрящової, кісткової та гладкої м'язової тканин); 3) уніпотентні клітини — клітини, які можуть перетворюватися лише на клітини одного типу (наприклад, клітини епітелію шкіри, сперматогоніїв).

Детермінація клітин.

Детермінація клітин (від лат. determinatio — визначення) — сукупність процесів, які спрямовують розвиток клітин. ауковці вважають, що детермінація відбувається внаслідок дії низки чинників, основними з яких є такі.

1. Диференціальна активність генів. Диференціація клітин відбувається без змін генотипу, тобто всі клітини мають певний набір генів, властивий організму, але експресія цих генів регулюється таким чином, що різні клітини синтезують різні білки і стають спеціалізованими клітинами

2. Цитоплазматичний розподіл (сегрегація), в результаті чого якісно відмінні ділянки цитоплазми зиготи потрапляють в різні дочірні клітини.

3. Ембріональна індукція — взаємовпливи поруч розміщених клітин.

4. Інтеграція клітин — це сукупність процесів, що забезпечують існування клітин у сталих або тимчасових клітинних комплексах для виконання певних функцій. У таких комплексах першочергову роль відіграють міжклітинні контакти.

4.3. Сформулюйте власне ставлення. (стор.226 підручника)

Біологія + Відкриття. Індуковані стовбурові клітини

Лауреатами Нобелівської премії 2012 р. з фізіології і медицини стали британський біолог Д. Гердон та японський науковець С. Яманака «за роботи в галузі біології розвитку і отримання індукованих стовбурових клітин». Їхні експерименти доводять, що кожна клітина має здатність перепрограмувати себе, щоб знову стати юною і перетворитися на будь-яку клітину дорослого організму. В чому суть їхніх експериментів?

Сформулюйте власні судження щодо значення цього відкриття для людини.

V. Динамічна пауза

Звичайно, ви помічали, що при довгому сидінні за комп’ютером втомлюються очі. Тому їм треба давати відпочинок, робити своєрідну зарядку для очей. Яку? А ось яку:

ВПРАВИ ДЛЯ ОЧЕЙ

1. Не працювати є причина –

Очам даємо відпочинок!

Мерщій рівнесенько сідаймо.

Очима кліпать починаймо.

Навіщо кліпать? Така зарядка-

Вже краще бачать оченятка!

 

2.Роботу нашу знов кидаймо,

Подалі погляд направляймо.

Роздивившись те, що далі,

Знов поглянем на деталі.

 

3.Очима швидко обертаймо,

Та головою не хитаймо.

Ліворуч – раз, два, три, чотири.

Праворуч – стільки ж повторили.

По колу очі обертаймо,

І все навколо розглядаймо.

Раз коло, два і три, чотири.

Щільніше очі ми закрили.

На п’ять і шість їх потримали

По колу знов пообертали.

 

4.Раз, два, три!

Очі догори!

На чотири, п’ять і шість

Треба міцно їх стулить.

Знову очі догори,

Рахуємо: раз, два, три!

 

5.Очі щоб відпочивали

Дивимося вліво-вправо.

Тоді кліпаєм очима.

І знову вправо-вліво.

 

6.Раз, два –

Рівно голова!

Три, чотири, п’ять –

Нумо очі закривать!

Шість, сім –

Розплющують очки всі!

На вісім знов позакривали,

Міцненько так їх потримали

Та й все спочатку розпочали.

П’ять разів отак зробили,

За комп’ютер знову сіли.

 

VІ. Узагальнення, систематизація та контроль знань і вмінь здобувачів освіти

6.1.Самостійна робота.

Завдання 1. ДІЯЛЬНІСТЬ (стор.225)

Самостійна робота з ілюстрацією

Перед вами ілюстрація процесу диференціації еритроцитів (еритропоезу). Застосуйте свої знання та ілюстрацію для виконання тестового завдання. За умови правильних відповідей отримаєте прізвище науковця, який відкрив еритроцити. Назвіть особливості розвитку еритроцитів, відображених на ілюстрації.

 

6.2. ДІЯЛЬНІСТЬ

Розв'язування вправ. Мітоз

Вправа 1. Обчисліть, скільки клітин утвориться внаслідок 8 послідовних мітозів 4 соматичних клітин в організмі людини. Скільки хромосом буде в кожній з них, якщо в материнських клітинах їх міститься по 23 пари?

Вправа 2. В ядрі соматичної клітини на стадії профази мітозу міститься 13,68 · 10-9 мг ДНК. Яка кількість ДНК буде в ядрі соматичної клітини одразу після завершення мітозу?

VІІ. Домашнє завдання

—  Ознайомитися з матеріалом § 56-57;

—  Усно відповісти на запитання № 8  (стор.222);

—  Доопрацювати самостійну роботу «Мітоз» (стор.222)

—  Переглянути відео за посиланнями:

­   10 клас. Біологія. Ріст і розвиток клітин та фактори, які на нього впливають (Тиж.6:ВТ)MON UKRAINE: https://www.youtube.com/watch?v=7_x9IfWYtMU

­   Репродукція, ріст та розвиток клітин. Мітоз і мейоз

Tetiana Chychkovska з1хв. до 10 хв. https://www.youtube.com/watch?v=mLkdykVrkCY

VІІІ.Рефлексія

Прийом «Приріст знань та досягнень» 

Таке завдання наприкінці заняття дозволяє учням миттєво підсумувати знання, здобуті впродовж уроку.

Принцип: Запропонуйте учням наприкінці заняття по черзі за принципом прийому «Мікрофон» назвати 2 факти, продовживши відповідні фрази, – «я не знав...», «тепер я знаю...».

Наприклад: 

·         я не знав, чим ріст відрізняється від розвитку.

·         тепер я знаю, що ріст вказує на кількісні зміни, а розвиток – на якісні.