цитология, световая и электронная микроскопия, метод исследования.
Ход урока
Часть 1. Задачи и методы цитологии. Световая и электронная микроскопия, цито- и гистохимические методы, разделительное центрифугование, рентгеноструктурный анализ.
Наука цитология изучает строение клетки, как основополагающей и функциональной частицы живой материи на планете.Давайте на рисунке 1 вспомним строение клетки и ее форму. Рис. 1 Клетка – основа живой материи на Земле
Основными задачами этой науки есть следующее: 1) Изучать строение и функционирование клеток; 2) Изучать химический состав клетки и функции клеточных компонентов; 3) Исследовать процесс воспроизведения и размножения клеток; 4) Наблюдать и анализировать, как клетка может приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям среды, кторая ее откружает; 5) Исследовать особенности структуры клеток, которые выполняют специализированную функцию; 6) Изучать развитие отдельных клеточных структур, которые выполняют специфическую функцию. Для решения таких важних и сложных задач в цитологии применяются различные методы. В современное время мы смогли выяснить природу, функции и распределение органелл цитоплазмы после того, как современная биология клетки достигла определенных возможностей в развитии, а именно: 1) метод электронной микроскопии; 2) метод фракционирования клеток. Этот метод помогает биохимикам выделять отдельные фракции клеток, в которых содержатся определенные органеллы. А потом изучать отдельные реакции метаболизма в этих клетках; 3) метод радиоавтографии, который позволяет прямое изучение определенных метаболических реакций в органелах клетки. Ребята, предлагаю вашому вниманию видео, из котрого вы узнаете, что же изучает наука цитология.
Видео 1 «Жизнь клетки нашого организма»
Давайте их детально изучим и постараемся понять суть и значение каждого метода. Световая микроскопия является главным методом для изучения клеток. Ребята, предлагаю вам посмотреть следующее видео про микросокопы.
Видео 2 «Устройство светового микроскопа»
Световые микроскопы с использованием солнечного или искусственного света дают нам возможность определить мельчайшие особенности строения отдельной клетки, а также, ее органеллы и оболочку. Дети, на рисунке 2 вы можете увидеть, как выглядит световой микроскоп. Рис. 2 Световая микроскопия – основной метод в цитологии Для изучения тонкого строения клеточных структур, кторые не видны человеческому глазу, широко используют электронную микроскопию. В электронном микроскопе самым основной деталью и принципиально важной является пучок электронов. В цитологи часто используют цито- и гистохимические методы. Они основаны на выборочном воздействии реактивов, красителей для определенных химических веществ цитоплазмы. Эти методы позволяют нам детально изучить химический состав клетки, выяснить местонахождение отдельных химических веществ. Метод дифференциального или разделительного центрифугирования помогает с помощью центрифуги разделять клетку на отдельные и разные по массе и строению составные части. А потом детально изучать химический состав каждой части.
Рис. 3 Использование рентгена в изучении органов Рентгеноструктурный анализ позволяет ученым определять расположение в пространстве, а также, физические свойства молекул, которые входят в клеточные структуры. Такой метод позволяет, например, изучить молекулы ДНК и белка. Ребята, на рисунке 3 вы можете частино понять суть этого метода через рентген снимок.
Контролирующий блок №1
1) Что такое цитология? 2) Какие задачи существуют в этой науке? 3) Как человечество решает эти задачи и какие использует для этого методы?
Часть 2. Авторадиография, Метод клеточных культур, Метод микрохирургии, фракцирование, радиоавтография.
Продолжим знакомство и изучение методов цитологии. Авторадиография – еще один метод, который позволяет обнаруживать места синтеза биополимеров, определять пути и способы переноса питательных веществ в отдельной клетке. Рис. 4 Деление клетки под микроскопом Суть этого метода состоит в том, чтобы регистрировать вещества, каждый из которых помечен радиоактивными изотопами. Кино- ифотосъемка помогает ученням фиксировать и в дальнейшем показывать и изучать уже детально отдельные процессы жизнедеятельности клеток. Например, процесс деления клетки. На рисунке 4 давайте вспомним этапы деления клетки. Метод клеточных культур заключается в выращивании клеток или целых организмов из отдельных клеток с помощью питательных веществ и в условиях погной стерильности. Этот метод дает нам возможность изучать клетки разных органов, тканей растений и животных, а также, деление клетки, их дифференциации и специализации. Метод микрохирургии применяется для исследования живых клеток, для выяснения функций отдельных органов. Это метод оперативного вмшательства и воздействия на клетку, в т.ч. удаление или вживление отдельных органелл. Этот метод также предусматривает пересадку органелл из клетки в клетку, введение крупних макромолекул в клетку. На рисунке 5 вам будет понятна суть метода микрохирургии. Рис. 5 Микрохиругия Фракцирование помогает выделять органеллы из отдельных клеток. Этот метод широко используется и имеет саме важные и главные результаты. Он помогает определять химический состав органелл и ферменты, которые в них находятся. Результаты этого метода позволяют понищать суть и значение их функций в клетке. Сначала клетки доводят до разрушения с помощью гомогенизации и в определенной бреде. Эта середа гарантирует сохранность органелл и препятсвует их агрегации. Мембранные переплетения, эндоплазматический ретикулум и плазматическая мембрана распадаются на фрагменты и позволяют ученням тщательно изучать их строение и функции. Дети, на рисунке 6 вы можете видеть фракционную частицу клетки, кторая получена данным методом. [[Выделение фракцій клетки под микроскопом|]] Рис. 6 Выделение фракцій клетки под микроскопом Еще один относительно новый метод помог человечеству безгранично расширить свои возможности в световой и электронной микроскопии. Данный метод получил название радиоавтография. Это самый современный метод, возникший после стремительного развития ядерной физики, в результате которого мы смогли выделить радиоактивные изотопы разных элементов. С помощью рисунка 7, ребята, давайте разберемся, что такое изотоп. Рис. 7 Что такое изотопы? Для этого метода нужны изотопы тех элементов, которые используются клеткой или могут связываться с веществами, используемыми клеткой, и которые можно вводить животным или добавлять к культурам в количествах, не нарушающих нормального клеточного метаболизма. Ребята, в следующем видео вы поймете, что такое нанотехнологии и их роль в цитологи.
Видео 3 «Нанотехнологии»
Поскольку радиоактивный изотоп (или помеченное им вещество) участвует в биохимических реакциях так же, как его нерадиоактивный аналог, и в то же время испускает излучение, путь изотопов в организме можно проследить с помощью различных методов обнаружения радиоактивности. Дети, на рисунке 8 показан радиоактивный изотоп со свои излучением. Рис. 8 Радиоактивный изотоп Один из способов обнаружения радиоактивности основан на ее способности действовать на фотопленку подобно свету; но радиоактивное излучение проникает сквозь черную бумагу, используемую для того, чтобы защитить фотопленку от света, и оказывает на пленку такое же действие, как свет.
Контролирующий блок №2
1) Назовите основной метод в цитологии. Насколько важны результаты этого метода в изучении клетки и ее органелл? 2) Какой вы знаете последний и самый новый метод в цитологии?
Задание.
Составить сравнительную таблицу, в которой провести анализ всех изсвестных методов в цитологи.
Список использованной литературы.
1) Урок на тему «Наука цитология и ее задачи» Мошурова А. Р., учителя биологии, г. Кировоград, сш № 7. 2) Урок на тему «Световая и электронная микроскопия» Пузырь М. С., учителя биологии, г. Днепропетровск, сш №2. 3) Урок на тему «Изучение клетки и достижения человечества» Кротова В.А., г. Кривой Рог, школа №3. 4) Пехов А. П. Биология с основами экологии. Серия «Учебники для вузов. Специальная литература» — 2008. 5) Горелов А. А. Концепции современного естествознания. – М.: Мысль, 2008. 6) Н.А. Лемеза, Л.В.Камлюк, Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы" – 2009.
Отредактировано и отправлено Чепец Т.П.
Над уроком работали:
Мошурова А.Р.
Пузырь М.С.
Кротова В.А.
Чепец Т.П. Запорожец А.
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, а 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.
