Текст книги "Тематическое и поурочное планирование по биологии к учебнику Н. Сонина, М. Сапина «Биология. Человек. 8 класс»"

Цель урока: познакомить с разнообразием типов клеток человеческого организма, изучить строение клетки.

Оборудование: таблица и динамическая модель «Строение клетки».

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Проверка знаний.

1. Перечислите некоторые заблуждения известных врачей древности, которые вы могли обнаружить в тексте учебника.

(По мнению Гиппократа, четыре жидкости: кровь, черная желчь, слизь и желтая желчь определяют состояние здоровья человека, а управляет всем внутренняя сила – Природа. Гален считал, что артериальная и венозная кровь смешиваются в сердце, допускал ошибки в строении внутренних органов. Везалий доказал, что у женщин и мужчин одинаковое количество ребер, а ранее считали, что у мужчин не хватает ребра, из которого Бог сотворил Еву.)

2. Какой древнегреческий врач впервые обобщил сведения о строении человеческого тела и создал основные положения медицины как науки?

(Гиппократ.)

3. В чем состоит значение трудов Клавдия Галена и чем можно объяснить некоторые его заблуждения?

(Впервые изучал практическую анатомию человека, вскрывая животных, но считал, что между человеком и животными нет принципиальных различий.)

4. Как вы думаете, какие причины долгое время мешали развитию медицины, особенно в Средневековье?

(Основные виды религий запрещали вскрытие человеческих тел, а развитие медицины было невозможно без получения точных сведений о строении органов человека. В средние века церковь особенно сильно тормозила естественнонаучные изыскания.)

5. Каковы достижения медицины в эпоху Возрождения? С именами каких ученых они связаны?

(Создано описание различных систем органов: мышц, костей, внутренних органов и точные рисунки деталей строения человеческого тела, исправлены анатомические ошибки предшественников. Леонардо да Винчи, Андреас Везалий.)

6. Работы какого ученого послужили основой новой науки – физиологии? Что является предметом ее изучения?

(Работы Гарвея (XVII в.) об исследовании работы кровеносной системы. Физиология изучает функции отдельных органов и организма в целом.)

7. В чем состоит значение трудов Н. И. Пирогова?

(Описал взаимное расположение внутренних органов человека, создал методику трехмерных распилов через замороженное человеческое тело как основу топографической анатомии, впервые применил эфирный наркоз и гипсовые повязки, а также йод и спиртовые настойки для лечения воспалительных процессов, основал сосудистую хирургию как отдельное направление медицины.)

3. Изучение нового материала.

Организм человека – сложнейшая система, саморегулирующаяся и самообновляющаяся, основной единицей которого является клетка.

Наука о строении и жизнедеятельности клеток называется цитология.

Цитология сейчас тесно связана с медициной. Учитель может предложить учащимся поразмышлять на тему: в чем важность современных исследований клетки для развития медицины?

– Нарушения в клетках различных органов являются причиной многих заболеваний, связанных с обменом веществ в организме (сахарный диабет);

– изучение механизма перерождения нормальной клетки в раковую даст возможность поиска методов лечения онкологических заболеваний;

– изучив способы борьбы клеток с вирусами, медики ищут пути лечения серьезных вирусных болезней, в том числе СПИДа;

– проблемы бесплодия берут начало именно на клеточном уровне;

– старение организма начинается с клеточных изменений; изучив механизмы старения, станет возможным увеличение продолжительности жизни человека;

– изучение клеток эмбриона позволяет осуществлять диагностику наследственных заболеваний еще до рождения;

– выращиванием клеток в питательной среде можно создавать фрагменты тканей и органов для трансплантации.

В теле человека огромное количество клеток, их величина колеблется от 5 до 120 мкм. Наиболее крупные – яйцеклетка и нервные клетки, самые маленькие – лимфоциты. По форме клетки бывают округлые и продолговатые, кубические и звездчатые, с отростками, жгутиками и ресничками. Одни – образуют покровы и выполняют защитную функцию, другие – синтезируют необходимые соединения, третьи – участвуют в обмене веществ, передают информацию, защищают от инфекций, сокращаются и т. д. Некоторые клетки неподвижны, другие – передвигаются пассивно (эритроциты, яйцеклетка), а третьи – активно двигаются с помощью жгутиков (сперматозоиды) и ложноножек (лейкоциты).

Как и любая живая материя, клетки стареют, изнашиваются, а затем гибнут. Срок жизни клеток различен. Долгожителями могут считаться нейроны и мышечные клетки, особенно клетки сердца, они будут с нами всю жизнь. Наименьший срок жизни у тромбоцитов, лейкоцитов, клеток эпителия, особенно кишечного, который обновляется каждые 1-2 дня.

В начале внутриутробного развития все клетки зародыша одинаковы. Затем, благодаря заложенной в них генетической программе, они приобретают разное строение и свойства и начинают выполнять свойственные им функции. Часть клеток является резервом организма, они не специализированны и могут образовывать клетки различных тканей, это стволовые клетки. В организме эмбриона стволовых клеток очень много, в организме взрослого человека гораздо меньше.

Каждая структура клетки, имеющая определенное строение и функции, называется органоид.

Строение клетки.

Таблицу можно заполнять на уроке в процессе объяснения или дома самостоятельно, это зависит от уровня подготовки учащихся. Рисунок органоидов клетки лучше выполнить дома, он поможет лучше запомнить клеточные структуры, но при желании этот пункт можно вообще исключить.

4. Закрепление материала.

Работа в парах по вопросам на стр. 30 «Какие утверждения верны?» и «Выберите правильный ответ», обсуждение правильных ответов.

Работа с рисунком на стр. 31 и вопросом рубрики «Подумайте». (Клетка считается структурным и функциональным элементом тела, т. к. из клеток состоят все органы, и функции органов складываются из функций отдельных клеток.)

5. Задание на дом.

Изучить материал на стр. 28–29, подготовиться к лабораторной работе.

Материал для учителя.

Открытие клетки. Клетка как структура была открыта английским естествоиспытателем Робертом Гуком при изучении ткани растительной пробки. Он увидел ячейки одинаковой формы и назвал их клетками. В силу ограниченных способностей микроскопа внутренние структуры увидеть не мог. Продолжил изучение клеток итальянец Мальпиги, рассматривал различную форму растительных и животных клеток.

Голландец Антони ван Левенгук усовершенствовал микроскоп и обнаружил в каплях воды, комках земли и слюне мельчайших микроскопических существ, увидел эритроциты и сперматозоиды человека.

Немецкий ученый Каспар Фридрих Вольф обратил внимание на некоторое сходство клеток растений и животных и впервые предположил, что клетки могут иметь определенное значение в развитии организма.

Англичанин Роберт Броун открыл ядро в растительных клетках в середине XIX в. Именно в это время немецкие биологи Матиас Шлейден и Теодор Шванн создают первые положения клеточной теории, дающей стимул для нового этапа клеточных исследований.

Немецкий биолог Рудольф Вирхов открыл, что каждая последующая клетка образуется за счет деления предыдущей; изучал роль клеток при заболеваниях.

XX век с появлением электронного микроскопа позволил заглянуть во внутренний мир клетки, изучить строение органоидов на молекулярном уровне, открыть структуру ДНК и РНК.

Клеточная мембрана. За счет регуляции движения ионов (заряженных частиц) мембрана клеток способна генерировать импульсы, позволяющие нервным клеткам осуществлять взаимосвязь всего организма и реакции на факторы внешней среды, а мышечным клеткам способность сокращаться и расслабляться. Ограниченная проницаемость мембран позволяет клеткам почек отфильтровывать из организма ненужные вещества, а полезные – задерживать. Мембраны клеток крови – лимфоцитов могут распознавать чужеродные нам клетки бактерий и вирусов и обеспечивать защитные реакции организма. Именно взаимодействие мембран сперматозоида и яйцеклетки служит началом процесса оплодотворения у человека и животных. В процессе специализации клеток зародыша клетки одной ткани узнают друг друга с помощью мембран и образуют взаимосвязи, лежащие в основе формирования в дальнейшем тканей и органов. Наконец, именно за счет мембран клетки тесно связаны между собой, и наш организм образует единое целое. Через мембраны происходит химическое взаимодействие клеток друг с другом за счет передачи определенных веществ. На мембранах ЭПС синтезируются белки, выполняющие огромное количество функций в организме, а также углеводы и липиды; а на мембранах митохондрий образуется уникальное вещество АТФ, в химических связях которого заключена вся внутриклеточная энергия. Мембраны регулируют водный баланс клеток, а наличие воды служит важным показателем активности и нормального физиологического состояния клетки.

Химические вещества клетки.

1. Вода – универсальный растворитель, среда для протекания реакций, обеспечение транспорта веществ, участвует в теплорегуляции и создании структур молекул некоторых веществ, например белков. В молодых клетках больше воды, чем в старых.

2. Минеральные соли– выполняют множественные функции, необходимы для поддержания нормального состава плазмы крови, костной ткани, нормальной работы эндокринных желез, роста.

3. Белки– входят в структуру всех клеток и тканей, являются катализаторами всех клеточных реакций, участвуют в клеточном иммунитете, в мышцах выполняют двигательную функцию, гемоглобин крови выполняет транспортную функцию, переносит кислород и углекислый газ.

4. Углеводы, – выполняют строительную и энергетическую функцию.

5. Жиры (липиды) – выполняют функцию защиты органов и клеток от механических повреждений, участвуют в процессе теплорегуляции и служат резервом энергии и воды для организма, а также входят в состав всех клеточных мембран.

6. Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) служат для хранения и передачи наследственной информации в клетке и участвуют в биосинтезе белка.

Лабораторная работа «Изучение строения клетки»

Цель урока: изучение жизненных свойств клетки, закрепление материала о строении клеток в процессе выполнения лабораторной работы, отработка навыков работы с микроскопом.

Оборудование: таблица и модель «Строение клетки», микроскопы, микропрепараты клеток различных тканей человека.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Проверка и актуализация полученных знаний.

Некоторым учащимся предлагается выполнить письменно работу по вопросам на стр. 30, при этом учитель группирует вопросы по своему усмотрению.

С остальной частью класса проводится беседа, затем оцениваются устные ответы.

Перед опросом желательно предложить устно ответить у доски на вопросы по теме «Строение клетки» и показать по таблице клеточные органоиды.

1. Какая наука изучает клетки? Когда и кем впервые была открыта клетка?

(Цитология. В 1665 г. Роберт Гук впервые открыл существование клетки при изучении среза коры пробкового дерева.)

2. Почему клеточные структуры называют «органоидами», а не «органами»?

(Орган – многоклеточная структура, а органоид – часть клетки, выполняющая функции, свойственные органам в многоклеточных организмах.)

3. Какая часть клетки выполняет защитную функцию?

(Клеточная мембрана защищает клетку от окружающей среды и обеспечивает избирательную проницаемость веществ в клетку.)

4. Чем представлена транспортная система клетки?

(Эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи участвуют в транспорте веществ в пределах клетки, а клеточная мембрана осуществляет перенос веществ внутрь и наружу.)

5. Какова структура и функции ядра клетки?

(Ядро содержит наследственную информацию о признаках данной клетки и целого организма, которая реализуется в синтезе определенных белков. Снаружи – ядерная мембрана, внутри – хроматин с уплотнениями – ядрышками.)

6. Что вы знаете о структуре и функциях хромосом?

(Хромосомы представляют собой комплекс ДНК и белков.

ДНК имеет вид двойной спирали и состоит из отдельных участков – генов, каждый из которых отвечает за синтез одного белка клетки и, следовательно, за развитие определенного признака. В соматических клетках 46 хромосом, в гаметах (половых клетках) – 23 хромосомы.)

7. Какие органоиды и каким образом обеспечивают клетку энергией для осуществления ее жизненных функций?

(Митохондрии за счет окисления органических веществ синтезируют молекулы АТФ, в которых накапливается необходимая клетке энергия.)

8. В каких органоидах происходит непрерывный синтез различных органических соединений? (Рибосомы на поверхности гранулярной ЭПС синтезируют белок, комплекс Гольджи – сложные углеводы, каналы гладкой ЭПС – углеводы и жиры, митохондрии – АТФ, ядро – ДНК (перед делением клетки.)

9. В чем состоит функция лизосом?

(Растворение отработанных веществ и частей клетки. У животных с метаморфозом лизосомы участвуют в редукции отдельных органов, например хвоста у головастиков. В случае длительного голодания разрушают все органоиды, кроме ядра, для поддержания жизни организма.)

10. Как осуществляется взаимодействие клеток друг с другом и органоидов внутри клетки?

(Через клеточные мембраны соседних клеток, цитоплазматические мостики и межклеточное вещество. Через гиалоплазму.)

3. Изучение нового материала.

Многие ученые, исследовавшие клетки, пришли к выводу, что клетки животных, растений и микроорганизмов сходны по химическому составу и строению, это одно из основных положений клеточной теории.

– Как вы думаете, о чем свидетельствует данный вывод?

(Родство и единство происхождения всего живого. Эволюция живой природы началась с эволюции клетки. Исходный уровень организации живой материи – клеточный.)

Тем не менее клетки животных несколько отличаются от клеток растений, и следует знать эти отличия. (В клетках животных и человека отсутствуют пластиды, центральная вакуоль и целлюлозная клеточная стенка.)

Клетки всех живых существ сходны еще и процессами, протекающими в них.

Учитель предлагает рассмотреть основные жизненные свойства клеток. Учитель подробно рассказывает о свойствах и приводит примеры, учащиеся заносят в тетрадь основные жизненные свойства клеток.

1. Обмен веществ – совокупность реакций, включающих поступление в клетку питательных веществ и выделение продуктов обмена; реакции биосинтеза сложных соединений и реакции распада веществ.

2. Биосинтез – способность живых клеток синтезировать определенные вещества из поступающих в нее компонентов. Большинство реакций ферментативные.

3. Дыхание – окисление и распад питательных веществ с выделением заключенной в них энергии, которая запасается в форме молекул АТФ и расходуется на внутриклеточные нужды при необходимости.

4. Рост – увеличение размеров клетки, количества цитоплазмы и органоидов в процессе активного биосинтеза веществ.

5. Раздражимость – способность клеток реагировать на изменение факторов окружающей среды изменением своей жизнедеятельности.

6. Деление – воспроизведение дочерних клеток из материнской. Лежит в основе регенерации тканей и органов, а также размножения и развития организмов.

4. Закрепление изученного материала. Выполнение лабораторной работы.

Лабораторная работа № 1. «Изучение строения клеток».

Цель работы: изучить строение различных клеток организма человека Ход работы.

1. Рассмотреть микропрепараты эпителиальной, мышечной, нервной клетки и клетки крови.

2. Сделать рисунок клетки, обозначив основные части. На рисунке постараться передать форму клеток.

3. Сделать выводы, ответив на вопросы.

– Существуют ли сходные черты в строении данных клеток? Какие?

– О чем говорят данные факты?

– Отметили ли вы черты различия клеток? В чем они проявляются? Каковы причины их возникновения?

Сбор тетрадей на проверку, желательно раздать их до следующего урока для облегчения подготовки домашнего задания.

5. Задание на дом.

Повторить материал на стр. 28–29, составить на отдельном листочке тест о строении, химическом составе и жизненных функциях клетки, состоящий из 15 вопросов.

Лабораторная работа «Изучение основных типов тканей».

Цель урока: сформировать понятие «ткань», познакомить с основными видами тканей, дать представление о тесной взаимосвязи строения клетки и выполняемой ею функцией, развивать навыки самостоятельной работы с микроскопом и микропрепаратами.

Оборудование: таблица «Ткани»; фрагмент видеофильма по анатомии человека, раздел «Общее знакомство с организмом человека», микроскопы, микропрепараты различных типов тканей.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Проверка знаний.

На прошлом уроке учащиеся получили задание составить тест о клетке, при его составлении дома они еще раз должны были проработать новый материал. Учитель произвольно раздает учащимся тестовые задания, выполненные их одноклассниками, и дает 8-10 мин на их выполнение. Оценивать работы можно фронтально или выборочно.

3. Актуализация знаний.

Чтобы подготовить учащихся к восприятию новой темы, учитель предлагает подумать и ответить на вопросы:

1. Перечислите основные жизненные функции клеток человеческого организма

(Обмен веществ, рост, размножение и передача наследственной информации, реагирование на раздражители, способность к регенерации, дыхание, биосинтез.)

2. Как осуществляется взаимодействие клеток друг с другом и органоидов внутри клетки?

(Через клеточные мембраны соседних клеток, цитоплазматические мостики и межклеточное вещество. Через гиалоплазму.)

3. При изучении клеток животных было выяснено, что аппарат Гольджи наиболее развит в клетках поджелудочной железы и слюнных желез, а митохондрии – в клетках сердца Объясните этот факт.

(Основная функция поджелудочной и слюнных желез – выработка ферментов и других биологически активных веществ, поэтому в их клетках наиболее развит аппарат Гольджи, выполняющий работу по синтезу ферментов и их выведению из клетки, а основная работа сердца – активные мышечные сокращения, для которых необходим постоянный приток энергии, именно поэтому в этих клетках преобладают митохондрии.)

4. Изучение нового материала.

Лабораторная работа.

Учитель подводит итог, предлагая учащимся вспомнить основные свойства клеток, что клетки находятся в организме не изолированно, а в тесной взаимосвязи друг с другом, а также подводя к выводу, что в клетках разных органов могут быть в различной степени развиты некоторые органоиды, это напрямую связано с функциями данного органа.

Учитель подводит учащихся к выводу о том, что все клетки в организме специализированы в сложные комплексы для выполнения определенных функций. Эти комплексы клеток и называются ткани.

Ткань – это группа клеток и межклеточного вещества, имеющих общее строение, происхождение и выполняющих единую функцию.

До начала выполнения лабораторной работы, учащиеся могут посмотреть фрагмент фильма о тканях (3–4 минуты).

На партах приготовлены микроскопы и микропрепараты с разными типами тканей.

В тетрадях ученики чертят таблицу и далее под руководством учителя последовательно рассматривают микропрепараты, зарисовывают особенности клеток (учитель может схематически делать это на доске), слушая пояснения учителя.

Остальные графы таблицы ученики заполняют дома, используя материал учебника и вспоминая сведения, полученные на уроке. Таким образом, различные формы работы обеспечат осмысленное восприятие данной темы.

Материал в предлагаемой таблице дается развернуто, его можно использовать в классах с углубленным изучением биологии или на факультативных занятиях. Для класса среднего уровня учитель может сократить объем по своему усмотрению.

Не для всех типов тканей могут быть микропрепараты, поэтому часть таблицы ученики заполняют с помощью учителя, опираясь на рисунки учебника и просмотренный видеофрагмент.

Лабораторная работа № 2 «Изучение основных типов тканей».

Цель работы: изучение особенностей клеток основных типов тканей человека.

Ход работы.

1. Рассмотреть предложенные микропрепараты.

2. Зарисовать основные типы тканей.

3. Заполнить таблицу.

4. Сделать вывод о взаимосвязи строения и функций клеток определенных тканей.

5. Закрепление материала.

Задания рубрики «Выберите правильный ответ» на стр. 37 учебника.

6. Задание на дом.

Заполнить таблицу по материалам учебника стр. 32–35, сформулировать и записать вывод по лабораторной работе.

Материал для учителя.

Жизнь человека зависит от многих внешних факторов, которые могут положительно или отрицательно влиять на организм. Но при любом изменении внешних условий внутренняя среда организма должна сохранять постоянство состава, равновесие, которое и называется гомеостаз. Внутреннюю среду составляют кровь, лимфа и тканевая жидкость. В зависимости от условий свойства внутренней среды организма могут меняться незначительно, а вот колебание отдельных показателей может быть достаточно большим. Например, только очень сильный недостаток или избыток глюкозы, жиров может привести к нарушению работы организма. Зато даже небольшие сдвиги в уровне кислотности крови способны вызвать тяжелейшие последствия. Для поддержания состава крови существуют сложнейшие механизмы, которые называют буферными. Белки крови, соли угольной кислоты, эритроциты нейтрализуют избыток кислых или щелочных веществ, а помогают их выведению почки.

Не менее важно для организма поддержание оптимальной температуры тела, необходимой для протекания биохимических процессов. В течение суток температура может незначительно меняться.