познайомитися із поняттям клітинний цикл і розглянути процес мітозу.
Задачі уроку
вивчити суть і значення клітинного циклу та мітозу.
Хід уроку
Клітинний цикл
Проміжок життя клітини від її виникнення до ділення на дві дочірні називають клітинним циклом. У різних організмів і в різних тканинах тривалість клітинних циклів різна.
Усі нові клітини виникають в результаті ділення надвоє вже існуючих. Багатоклітинний організм також починає свій розвиток гущавині усього з однієї єдиної клітини. Шляхом багатократних ділень утворюється величезна кількість клітин, які і складають організм.
Діти, подивіться на малюнок 1. Які фази клітинного циклу там зображені?
Мал. 1 Клітинний цикл
У багатоклітинних організмах не усі клітини здатні до ділення унаслідок їх високої спеціалізації. Саме такими є клітини, що мають різну тривалість життя. Наприклад, нервові і м'язові клітини після завершення ембріонального періоду розвитку організму перестають ділитися і функціонують упродовж усього подальшого життя організму. Учні, давайте розглянемо відео про клітинний цикл.
Відео 1 «Клітинний цикл»
Сукупність послідовних і взаємозв'язаних процесів в період підготовки клітини до ділення і в період ділення називається мітотичним циклом (від назви основного типу ділення - мітоза).
У безперервно тканинних клітинах, що розмножуються, клітинний цикл співпадає з мітотичним циклом і складається з чотирьох періодів із строгою послідовністю змін один одного : постмітотичного (G1), синтетичного (S - синтез), премітотичного (G2) амітозу 1. Перші три періоди - це інтерфаза. За тривалістю вона складає велику частину мітотичного циклу клітини. Діти, давайте в наступному відео ознайомимося з моделлю мітотичного ділення клітини.
Відео 2 «Модель мітотичного ділення клітини»
Мал.2 Реплікація ДНК
В періоді G, клітина росте, в ній посилено утворюються РНК і білки, в першу чергу ферменти, що каталізують освіту попередників ДНК, ферменти метаболізму РНК і будівельних білків. В 5-періоді відбувається реплікація ДНК (синтез нових ланцюжків ДНК - звідси і назва періоду). В результаті подвоєння молекул ДНК в кожній хромосомі виявляється удвічі більше ДНК, чим було до S -періода, тобто кількість ДНК в диплоїдних клітинах відповідає тетраплоїдному набору.
Друзі, подивіться на малюнок 2. Що там зображено?
Мал. 3 Ділення хромосом
Проте кількість хромосом вважається диплоїдною, тому що дочірні, що утворилися, хромосоми (хроматиди) тісно переплетені між собою і складають єдину хромосому. В S - періоді, окрім реплікації ДНК, триває синтез РНК і білків, здійснюється синтез рРНК, які використовуються в наступному періоді для синтезу білків, що забезпечують мітоз, відбувається подвоєння центріолей, а також ділення мітохондрій, збільшується кількість інших органел клітини. Учні, подивіться на малюнок 3, на якому зображене ділення хромосом.
Час від закінчення синтезу ДНК і до початку мітоза називається G2 -періодом. У цей період завершується підготовка клітини до митозу, активно синтезуються різні білки, у т. ч. і тубулинові, з яких утворюються нитки веретена ділення, а також иРНК і білки для здійснення (G1-періода після мітоза. Далі настає ділення клітини.
Друзі, давайте уважно розглянемо малюнок 4, щоб зрозуміти як саме регулюється клітинний цикл.
Мал.4 Регуляція клітинного циклу
Життя клітини від одного ділення до наступного або до смерті називається клітинним або життєвим циклом клітини. У одноклітинного організму клітинний цикл співпадає з життям особини.
Контролюючий блок №1
1) Що таке клітинний цикл? 2) Скільки фаз входить до клітинного циклу? 3) Що таке модель мітотичного ділення клітини?
Мітоз
Після того, як в клітині завершуються біохімічні процеси підготовки до ділення, починається таємничий і до кінця не вивчений процес. Нині відомі декілька способів ділення клітини : мітоз, пряме бінарне ділення, амітоз і мейоз.
Діти, подивіться на малюнок 5, на якому зображено мітоз.
Мал. 5 Мітоз
Мітоз- основний спосіб ділення еэукаріотичних клітин. Мітоз - це ділення клітини, що призводить до створення двох дочірніх, в кожній з яких є такий самий же (аналогічний) набір хромосом, як і у батьківській. Діти, давайте розглянемо наступне відео.
Відео 3 «Ділення клітини»
Мітоз - процес безперервний, але для зручності вивчення біологи ділять його на чотири стадії в залежності від того, як виглядають в цей час хромосоми у світловому мікроскопі. В мітозі виділяють профазу, метафазу, анафазу і телофазу.
Учні, подивіться на малюнок 6. Тут зображені стовбурові клітини.
Мал. 6 Стовбурові клітини після мітозу
Мітоз складає не більше 1/7-1/10 частини клітинного циклу. Тривалість фаз мітоза різна в клітинах різних тканин. Як правило, профаза - щонайдовша стадія мітоза, метафаза - найкоротша. Мітоз можна розділити на чотири стадії: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.
Друзі, давайте розглянемо фази мітозу на малюнку 7.
Мал. 7 Мітоз і фази мітоза.
Профаза
На цій стадії відбувається конденсація хромосом. На початку профази вони виглядають під мікроскопом як тонкі, довгі нитки, а до кінця - коротшають і товщають. Стає очевидно, що кожна хромосома складається з двох хроматид. Центріолі в клітинах тваринних мігрують до протилежних полюсів, це призводить до формування полярних структур, пов'язаних з апаратом веретена ділення. Нитці веретена складаються з мікротрубочок, що утворюються в результаті полімеризації білку тубуліну. Одні нитки проходять від полюса до полюса, інші сполучають центромери і полюс. У кінці профази починається руйнування ядерної мембрани, і із закінченням профази вона повністю зникає, завершується формування веретена ділення. На цій стадії можна зупинити процес мітоза, подіявши на клітину алкалоїдом колхіцином.
Метафаза
Під час метафази центромери розташовуються в екваторіальній площині клітини, перпендикулярної осі веретена. Плечі хромосом знаходяться по сторонах цієї площини, не маючи відносно неї якої-небудь особливої орієнтації.
Анафаза
Ця коротка стадія розпочинається з розщеплювання центромер; хроматиди перестають утримуватися разом і стають самостійними хромосомами. Центромери, що розділилися, за допомогою ниток веретена розходяться до протилежних полюсів і захоплюють за собою плечі хромосом. Передбачається, що рух здійснюється за рахунок ковзання ниток один відносно одного по механізму, схожому на рух актиновых і миозиновых филаментов при м'язовому скороченні. Нитки веретена ділення, які розтягують центромери до протилежних полюсів, приєднуються до кинетохору - білковій структурі, наявній в кожній центромері.
Телофаза
Мал.8 Телофаза
Ідентичні набори хромосом опиняються біля протилежних полюсів клітини. Поступово хромосоми деспирализуются, подовжуються і набувають вигляду интерфазного хроматину. Веретено ділення зникає, формується ядерна мембрана. Потім ділиться цитоплазма, і утворюються дві клітини.
Діти, подивіться на малюнок 8. Який саме процес мітозу там зображено?У тварин цитоплазма ділиться шляхом перетяжки, у рослин, як правило, утворюється клітинна стінка.
Давайте розглянемо наступне відео, щоб повторити матеріал про основні фази мітозу.
Відео 4 «Мітоз»
Дочірні клітини можуть бути різного розміру залежно від місця утворення перетяжки або клітинної стінки, проте генетична інформація, що міститься в їх ядрах, ідентична, оскільки хроматиди, що розходяться до протилежних полюсів, є точними копіями один одного.
Учні, давайте розглянемо наступне відео, щоб зрозуміти різницю між мітозом і мейозом.
Відео 5 «Мітоз і мейоз»
Контролюючий блок №2
1) Що таке мітоз? 2) Які фази мітозу ви знаєте? 3) Яка фаза найкоротша? Стисло опищіть її. 4) Чим відрізняється мітоз від мейозу?
Список використаної літератури
1) Урок на тему «Цикл життя клітини» Шувалова І.І., вчителя біології, м. Київ, сш №2. 2) Урок на тему «Клітинний цикл» Іванов Д.Р., вчителя біології, м. Донецьк, сш №3. 3) Урок на тему «Мітоз та його фази» Ляхова Н.О., вчителя біології, м. Кривий Ріг, сш №1. 4) Степова Л. М. Загальні основи біології. Київ, 2008. 5) Ребров Ю.І. Основи цитології. Москва, 2008.
Відредаговано та вислано Чепець Т.П.
Над уроком працювали
Іванов Д.Р.
Чепець Т.П.
Шувалова І.І.
Ляхова Н.О.
Лоренко Л.П.
Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.
