Урок-конференция "Прокариотическая клетка" 9 класс
методическая разработка по биологии (9 класс) на тему

Урок-конференция «Прокариотическая клетка»

Учитель биологии и географии Колесникова Ирина Николаевна

Цель урока: познакомить учащихся с особенностями строения  прокариотической клетки на примере бактериальной; сформировать знания о важной экологической роли прокариот, о значении    бактерий для жизни человека; продолжить формирование навыков работы в коллективе; с помощью информационных технологий продолжить формирование интереса к    предмету; обучать учащихся самостоятельно ориентироваться в информационном потоке; формировать умение выделить главное в изучаемом материале

Обеспечение урока: таблица «Строение прокариот», компьютер, проектор, стенгазета.

Ход урока

Эпиграф

…этим бесконечно малым живым существам принадлежит бесконечно большая роль в природе.
(Луи Пастер)

Вступительное слово учителя.

Добрый день, уважаемые гости! Здравствуйте, коллеги! Мы собрались с вами на II научную конференцию, которая посвящена прокариотическим организмам.

Цель конференции – расширить наши представления об интересной, но во многих аспектах незнакомой для большинства людей группе живых организмов – бактериях.

По строению клетки биологи делят все живые существа на «безъядерные» организмы – прокариоты и «ядерные» - эукариоты. В группу прокариот попали все бактерии и синезеленые водоросли (цианеи) (слайд), в группу эукариот грибы, растения, животные.Прокариоты сохраняют черты глубочайшей древности.

Послушаем сообщения специалистов, изучающих бактерии.

Историк

Впервые бактерий увидел в оптический микроскоп и описал голландский натуралист Антони ван Левенгук (слайд) в 1676 году. Как и всех микроскопических существ он назвал их «анималькули». Название «бактерии» ввёл в употребление Христиан Эренберг в 1828.

Луи Пастер (слайд) в 1850-е положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства. Дальнейшее развитие медицинская микробиология получила в трудах Роберта Коха (слайд), которым были сформулированы общие принципы определения возбудителя болезни. В 1905 он был удостоен Нобелевской премии за исследования туберкулёза. Основы общей микробиологии и изучения роли бактерий в природе заложили М. В. Бейеринк и С. Н. Виноградский (слайд).

Изучение строения бактериальной клетки началось с изобретением электронного микроскопа (слайд) в 1930-е.

Ученый-биолог

(слайд) Бактерий много в почве, на дне озер и океанов – повсюду, где накапливается органическое вещество. Они живут в холоде, когда столбик термометра чуть превышает нулевую отметку, и в горячих кислотных источниках с температурой выше 90 С. Некоторые бактерии переносят очень высокую соленость среды; в частности, это единственные организмы, обнаруженные в Мертвом море. В атмосфере они присутствуют в каплях воды, и их обилие там обычно зависит от запыленности воздуха. Так, в городах дождевая вода содержит гораздо больше бактерий, чем в сельской местности. В холодном воздухе высокогорий и полярных областей их мало, тем не менее они встречаются даже в нижнем слое стратосферы на высоте 8 км.

Густо заселен бактериями (обычно безвредными) пищеварительный тракт животных. Эксперименты показали, что для жизнедеятельности большинства видов они не обязательны, хотя и могут синтезировать некоторые витамины. Однако у жвачных (коров, антилоп, овец) и многих термитов они участвуют в переваривании растительной пищи. Кроме того, иммунная система животного, выращенного в стерильных условиях, не развивается нормально из-за отсутствия стимуляции бактериями. Нормальная бактериальная «флора» кишечника важна также для подавления попадающих туда вредных микроорганизмов.

Сотрудник НИИ

(слайд)        ВаБактерии гораздо мельче клеток многоклеточных растений и животных. Толщина их обычно составляет 0,5–2,0 мкм, а длина – 1,0–8,0 мкм. Разглядеть некоторые формы едва позволяет разрешающая способность стандартных световых микроскопов. На поверхности, соответствующей поставленной карандашом точке, уместится четверть миллиона средних по величине бактерий.

Форма бактерий различна. Шаровидные бактерии называются кокками, если же они располагаются попарно, — диплококками (слайд). Если кокки образуют цепочки, то их называют стрептококками. Пакеты клеток - сарцины(слайд). Скопления клеток в виде грозди винограда -стафилококки. Палочковидные бактерии называются бациллами. Изогнутые бактерии в форме запятой — вибрионы (слайд), в форме спирали спириллы и спирохеты.

Слайд бактерии под микроскопом

На твердых питательных средах бактерии растут колониями (слайд).

Ученый-биолог

        Основная особенность строения бактерий – отсутствие ядра. Наследственная информация у них заключена в одной кольцевой молекуле ДНК – нуклеоиде. Снаружи клетка покрыта клеточной стенкой. Она очень толстая и прочная. Состоит из сложного соединения сахаров и аминокислот – муреина. Под клеточной стенкой расположена цитоплазматическая мембрана. Она имеет выросты - мезосомы. В цитоплазме клетки располагаются рибосомы, а также разнообразные гранулы – запасные вещества (полисахариды, жиры, полифосфаты). Совсем нет органоидов, окруженных мембраной – митохондрий, вакуолей, лизосом, эндоплазматической сети и др. Все ферменты, которые обеспечивают процессы жизнедеятельности, рассеяны по цитоплазме или прикреплены к цитоплазматической мембране.  

         Для бактерий характерно спорообразование. Споры необходимы для перенесения неблагоприятных условий. Размножаются бактерии делением надвое.  При самых благоприятных условиях некоторые бактерии могут удваивать свою общую массу и численность примерно каждые 20 мин. Это объясняется тем, что ряд их важнейших ферментных систем функционирует с очень высокой скоростью. Однако в естественной среде, например в почве, большинство бактерий находится «на голодном пайке», поэтому если их клетки и делятся, то не каждые 20 мин, а раз в несколько дней.

Корреспондент: А есть ли у бактерий какие-нибудь приспособления для движения?

Ученый-биолог

Да. (слайд)На поверхности клеток многих бактерий есть жгутики. Иногда поверхность клетки покрыта ворсинками.

Корреспондент: А как бактерии питаются?

Сотрудник НИИ

Об этом расскажу вам я. По способу питания все бактерии можно разделить на две большие группы слайд). Автотрофы – сами синтезируют питательные вещества, и гетеротрофы – питаются готовыми органическими веществами. Автотрофы делятся на фотосинтетиков – получают органические вещества за счет энергии солнца это цианеи, пурпурные, серобактерии; и хемосинтетиков – получают органические вещества за счет энергии окисления неорганических, это железобактерии, нитрифицирующие. Гетеротрофы делятся на сапрофитов – это бактерии гниения, брожения; и паразитов – это возбудители различных заболеваний.

        По типу метаболизма: аэробы и анаэробы.

Врач

Бактерии вызывают большое количество заболеваний человека, таких как чума, сибирская язва, лепра или проказа,  дифтерия, сифилис,  холера, туберкулёз, листериоз и др. Открытие патогенных свойств у бактерий продолжается: в 1976 обнаружена болезнь легионеров, в 1980-е—1990-е было показано, что бактерия хеликобактер вызывает язвенную болезнь и даже рак желудка, а также хронический гастрит. Бактериальным инфекциям подвержены также растения и животные. (слайд)

Фармацевт

Бактерии играют и положительную роль. Они служат для приготовления сывороток и вакцин, являются основой получения антибиотиков. Например, стрептомицина, эритромицина, нистанина. Бактерии используют для синтеза витаминов, гормонов, ферментов.

Корреспондент: Всем известно, что бактерии приводят к порче продуктов питания. Получается они вредят пищевой промышленности?

Технолог пищевого производства:

Позвольте мне ответить на этот вопрос. Не всегда. Многих молочных продуктов, например, простокваши, кефира, сметаны, сыра, творога не было бы без бактерий. Попадая в молоко эти бактерии начинают бродить и превращают молочный сахар лактозу в молочную кислоту. Она и предает вкус напиткам. Бактерии используют для квашения капусты и огурцов. В сельском хозяйстве - для силосования. (слайд). Используют также для получения винного уксуса.

Географ

В результате деятельности гнилостных бактерий земля очищается от погибших растений и животных. Многие бактерии принимают участие в геохимических процессах образования серы, каменного угля, нефти. Бактерии играют важную роль в круговороте азота, повышают плодородие почв. Если бы не бактерии, то биосферы вообще не было бы: именно фотосинтезирующие бактерии  более 2 млрд лет назад снабдили атмосферу Земли кислородом.

Военный

Уже в те далекие времена, когда люди ничего не знали о возбудителях инфекционных болезней, они подозревали друг друга в распространении  болезней. В 264 г. до н. эры между Римом и Карфагеном шли войны. Римские войска осадили Карфаген, защитники которого стойко сопротивлялись. Казалось, что захватить город не удастся. И тогда римляне стали забрасывать в осажденный Карфаген чумные трупы. Победа, которой они не могли добиться в бою, была завоевана коварством. Рассказывают, что испанские конкистадоры  завоевывали территорию Америки не только огнем и мечом, но и хитростью. Подарив индейцам одежду, принадлежавшую больным оспой, они вызвали эпидемию, в результате которой погибли около трех миллионов индейцев. Первая попытка практического применения бактериологического оружия состоялась в 1940 г. под руководством японского генерала Исии Сиро. На китайский город Нинбо японцы сбросили бомбы, начиненные блохами -  разносчиками чумы.  И черная смерть унесла жизни большей части жителей города.  К бактериологической войне готовилась и гитлеровская Германия. Но быстрое продвижение наших войск спасло мир от опасных болезней. В немецких концлагерях до последних дней войны продолжались опыты на военнопленных – их заражали тифом, сибирской язвой, туберкулезом, а затем испытывали на них новые лекарства. Учитывая опасность бактериологической войны, ученые многих стран выступили с протестом против создания бактериологического оружия. В 1972 году был подписан международный договор о запрещении биологических средств ведения войны.

По страницам прессы (стенгазета)

«Точу ножи булатные»

Задача из Центра «Микрохирургии глаза» С.Н. Федорова. После разреза скальпелем сетчатки глаза последняя наволакивается на скальпель и делает из 30 микрон радиуса заострения 300…

Как заточить скальпель к следующей операции?

Инженеры предложили особый заточный станок, физики – плазу… Биологи предложили свое – скальпель с микрослоем сетчатки помещают в культуру бактерий, которые съедают органику.

«Полезные закопаемые»

В последнее время в прессе стало появляться много сообщений об использовании для добычи и обогащения руд бактерий. Первое место занимают железобактерии, которые используют в своем метаболизме железо. В США с помощью литотрофных бактерий получают около 10% от общего количества добываемой меди.

«Скатертью дорожка»

Успехи микробиологии позволяют многие операции, которые раньше выполнялись техническими средствами, возложить на хрупкие плечи бактерий. Новая технология прокладки дорог предполагает использование колоний бактерий вместо асфальтоукладчиков. Колония бактерий, медленно, но верно поедает питательный раствор, взамен его производя слой дорожного покрытия

«Голливудская улыбка»

Предложен способ предохранения зубов от разрушения. Зубы покрывают слоем определенных белков, который засевают специальными видами бактерий. Авторы изобретения считают, что это предохранит от разрушения даже корни зубов

«Лосьон от солнечных лучей»

Бактерии, собранные в гидротермальной трещине на двухкилометровой глубине тихоокеанского залива Калифорнии помогут создать лосьон для эффективной защиты кожи от губительных солнечных лучей. Их колонии процветают при температуре 75 градусов Цельсия. Ученые собираются использовать процесс брожения этих бактерий. Результатом будет "коктейль из белков", включая энзимы, которые особенно рьяно уничтожают высокоактивные химические соединения, образующиеся при воздействии ультрафиолетовых лучей и участвующие в реакциях, разрушающих кожу.

Заключительное слово учителя.

Организаторы конференции сообщили нам много нового и интересного. А сейчас я предлагаю вам проверить свои знания.

Закрепление полученных знаний

Тест

1. К шарообразным бактериям относятся:

А)бациллы

Б)диплококки

В)спирохеты

           2. К изогнутым бактериям относятся:

                  А)стрептококки

                  Б)спириллы

                  В)бациллы

            3. Где обитают бактерии?

                  А)во всех средах

                   Б)только в воздухе

                   В)только в кишечнике животных

            4. Основная особенность бактерий – это

                   А)наличие ядра

                  Б)отсутствие ядра

             5. Где хранится наследственная информация?

              А)в кольцевой молекуле РНК

               Б)в линейной молекуле ДНК

               В)в кольцевой молекуле ДНК

             6. К автотрофам относятся …

                А)хемосинтетики

                 Б)паразиты

                 В)сапрофиты

                 Г)фотосинтетики

             7. Какие заболевания вызывают бактерии?

             8. Что получает фармацевтическая промышленность с помощью бактерий?

             9. Как используют бактерии в пищевой промышленности?

             10. Какую роль играют бактерии в природе?

             11. Какие структуры отсутствуют в прокариотической клетке?

                  А)митохондрии, эндоплазматическая сеть

                  Б)запасные вещества, рибосомы, клеточная стенка.

Задание на дом. Стр.  учебника 121-124, раб. тетрадь № 1, 2, 4-9.

Рефлексия

- Что нового вы узнали на уроке?

- Какая информация показалась вам очень нужной?

- Понравилась ли форма урока?