درس علم الأحياء في الصف الثامن
موضوع: التركيب الخلوي للجسم.
مهام:
لتوليد المعرفة حول بنية الخلية الحيوانية، وبنية ووظائف أجزاء وعضيات الخلية (النواة، السيتوبلازم، الأغشية الخلوية والنووية، EPS وأنواعه، مجمع جولجي، الميتوكوندريا، الجسيمات الحالة، الكروموسومات، الحمض النووي)؛
لتكوين فكرة أن الخلية هي العنصر الهيكلي والوظيفي الرئيسي للجسم؛
الاستمرار في تطوير القدرة على التعرف على المكونات الهيكلية للخلية الحيوانية من خلال الاستعدادات الدقيقة والجداول وما إلى ذلك؛
تطوير مهارات العمل باستخدام المجهر الضوئي والعينات المجهرية الجاهزة؛ تطوير القدرة على تسليط الضوء على الشيء الرئيسي؛
تحسين التفكير المنطقي.
خلال الفصول الدراسية:
منظمة. لحظة.
اذكر موضوع الدرس والغرض منه.
دراسة موضوع جديد.
جميع الكائنات الحية تتكون من خلايا. دعونا نتذكر ما هي الخلية.
الخلية هي أصغر وحدة في تركيب ونشاط الكائنات الحية . (الدخول في القاموس).
مثل جميع الكائنات الحية، تتكون أجزاء وأعضاء جسم الإنسان من الخلايا.
خصائص الخلية :: تنمو، وتتكاثر، وتشارك في عملية التمثيل الغذائي، وتستجيب بفعالية للتهيج، ولديها القدرة على تجديد ونقل المعلومات الوراثية.
جميع الخلايا متنوعة في الشكل والحجم. يعتمد شكل وحجم الخلايا على وظيفتها. على سبيل المثال، هناك خلايا لها شكل قرص ثنائي التقعر (كرات الدم الحمراء) أو ألياف طويلة (خلية عصبية).
تتميز الخلايا بشكلها:
مع براعم
مغزلي
دائري
مستوي.
تتراوح أحجام خلايا الجسم البشري من 2 إلى 7 ميكرون (للصفائح الدموية) إلى أحجام هائلة (تصل إلى 140 ميكرون للبيضة).
وعلى الرغم من هذا التنوع، فإن جميع خلايا الجسم البشري لديها خطة هيكلية واحدة. الأجزاء الرئيسية للخلية هي: النواة والسيتوبلازم وغشاء الخلية.
يفصل الخلية عن بيئتهاغشاء الخلية . يعمل الغشاء كقشرة واقية للخلية ويشارك بنشاط في تنظيم عملية التمثيل الغذائي بين الخلية والبيئة، ويتواصل أيضًا مع الخلايا الأخرى.
جوهر – جزء مهم من الخلية، فهو يحتوي على المعلومات الوراثية للخلية.
السيتوبلازم يملأ معظم الخلية. يتكون السيتوبلازم من جزأين: الجزء السائل - الهيالوبلازم والعضيات.
العضيات - الهياكل الدائمة للخلية التي تؤدي وظائف محددة.(دخول في القاموس).
دعونا نلقي نظرة فاحصة على عضيات الخلايا البشرية.
العرض: عضيات الخلية.
ملء جدول "عضيات الخلية" (العمل مع الكتاب المدرسي)
الشبكة الأندوبلازميةأ) حبيبي (خشن)
ب) حبيبي (ناعم)
نظام القش
الريبوسومات على السطح
سطح أملس
تخليق البروتين
تخليق الجليكوجين والدهون
الريبوسومات
أصغر العضيات مستديرة الشكل
تكوين البروتين
جهاز جولجي
الأنابيب والدبابات
تراكم ونقل المواد
الميتوكوندريا
يتكون من غشائين، يشكل الغشاء الداخلي طيات
إنتاج الطاقة (ATP)
الجسيمات المحللة
أجسام مستديرة
انهيار المواد
أداء العمل المختبري "بنية الخلايا" ( في العمل tetr. المهمة 20 في الصفحة 18)
من خلال العمل في أزواج، يقوم الطلاب بفحص عينات مجهرية من خلايا الأنسجة الظهارية والنسيج الضام (خلايا الدم) والخلايا العصبية والأنسجة العضلية.
قم بتشغيل مهمة تفاعلية باستخدام
تحديد عضيات الخلية (صورة).
الدمج.
تلخيص الدرس.
رسالة الواجبات المنزلية.
الخلية هي نظام بيولوجي أولي. التنظيم الهيكلي والوظيفي للخلايا المؤيدة وحقيقية النواة.
الخلية هي الوحدة الهيكلية والوظيفية الأساسية لجميع الكائنات الحية، وهي نظام حي أولي. يمكن أن توجد الخلية ككائن حي منفصل (البكتيريا والأوالي وبعض الطحالب والفطريات) أو كجزء من أنسجة الحيوانات والنباتات والفطريات متعددة الخلايا. الفيروسات هي فقط أشكال الحياة غير الخلوية التي يمكنها تنفيذ دورة حياتها داخل الخلايا المضيفة فقط. تطورت فكرة الخلية كبنية أولية للكائنات الحية، والمعروفة بنظرية الخلية، تدريجياً في القرن التاسع عشر. نتيجة الدراسات المجهرية.
^ نظرية الخلية.
نظرية الخلية هي فكرة عامة عن بنية الخلايا كوحدات حية وتكاثرها ودورها في تكوين الكائنات متعددة الخلايا.
سبق ظهور وصياغة الأحكام الفردية لنظرية الخلية فترة طويلة (أكثر من ثلاثمائة عام) من تراكم الملاحظات حول بنية مختلف الكائنات الحية أحادية الخلية ومتعددة الخلايا من النباتات والحيوانات. ترتبط هذه الفترة بتطوير وتحسين طرق البحث البصري المختلفة.
تمت صياغة نظرية الخلية من قبل عالم النبات م. شلايدن وعالم الحيوان ت. شوان في 1838-1839. في عام 1858، أثبت ر. فيرشو مبدأ استمرارية الخلية عن طريق الانقسام ("كل خلية من خلية"). أصبح إنشاء نظرية الخلية أهم حدث في علم الأحياء، وأحد الأدلة الحاسمة على وحدة الطبيعة الحية.
تفترض نظرية الخلية:
الخلية هي الوحدة الأولية للكائنات الحية.
خلايا الكائنات الحية المختلفة متجانسة في البنية؛
يحدث تكاثر الخلايا عن طريق تقسيم الخلية الأصلية؛
الكائنات متعددة الخلايا هي مجموعات معقدة من الخلايا المتحدة في أنظمة شاملة ومتكاملة من الأنسجة والأعضاء، تابعة ومترابطة من خلال أشكال التنظيم بين الخلايا والخلطية والعصبية.
من وجهة نظر حديثة، يمكن إضافة حكم آخر:
^ الخلية هي الوحدة الأولية للكائنات الحية.
تتميز الكائنات الحية بعدد من الخصائص الجماعية، مثل القدرة على التكاثر (التكاثر)، والنمو، واستخدام وتحويل الطاقة، والتمثيل الغذائي (الاستيعاب والتشبيه)، والإثارة، والتهيج، والتقلب، وما إلى ذلك. يتم الكشف عنها على المستوى الخلوي. لا توجد وحدة أصغر في الحياة من الخلية. يمكنك عزل مكوناتها الفردية أو جزيئاتها من الخلية والتأكد من أن الكثير منها له خصائص وظيفية محددة، ولكن الخلية ككل هي فقط أصغر وحدة تحتوي على جميع خصائص الكائن الحي.
^ خلايا الكائنات الحية المختلفة متجانسة في البنية .
يشير مصطلح "التماثل" إلى التشابه في الخصائص الأساسية والاختلاف في الخصائص الثانوية. ويلاحظ التماثل في بنية الخلية داخل كل نوع من الخلايا: بدائية النواة وحقيقية النواة. إن تنوع خلايا الكائنات البكتيرية والكائنات العليا معروف جيدًا. يتم تحديد هذا التشابه المتزامن في البنية وتنوع الأشكال من خلال حقيقة أن الوظائف الخلوية يمكن تقسيمها إلى مجموعتين: إلزامية واختيارية. يتم تنفيذ الوظائف الإلزامية التي تهدف إلى الحفاظ على صلاحية الخلايا نفسها من خلال هياكل خاصة داخل الخلايا متشابهة في أنواع مختلفة من الخلايا.
يرتبط الفرق بين الخلايا بتخصص وظائفها، مع تطور أجهزة خلوية خاصة (على سبيل المثال، المكونات الليفية في الخلايا العضلية، والغدد النخامية والعمليات ذات الهياكل الخاصة لنقل النبضات العصبية (المشابك العصبية)).
^ يحدث تكاثر الخلايا عن طريق تقسيم الخلية الأصلية.
ترتبط صياغة هذا الحكم باسم R. Virchow. يحدث تكاثر الخلايا في الكائنات بدائية النواة وحقيقية النواة فقط من خلال انقسام الخلية الأصلية، والذي يسبقه تكاثر مادتها الوراثية (تكرار الحمض النووي).
الكائنات متعددة الخلايا عبارة عن مجموعات معقدة من الخلايا المتحدة في أنظمة شاملة ومتكاملة من الأنسجة والأعضاء، تابعة ومترابطة عن طريق أشكال التنظيم بين الخلايا والخلطية والعصبية
في الواقع، الخلية هي وحدة العمل في كائن متعدد الخلايا. لكن الخلايا متحدة في أنظمة وظيفية، في الأنسجة والأعضاء التي تتواصل مع بعضها البعض. إن تخصص أجزاء الكائن متعدد الخلايا، وتقطيع أوصال وظائفه، يمنحه فرصًا كبيرة للتكيف من أجل تكاثر الأفراد، للحفاظ على النوع.
^ تحتوي الخلية على جميع المعلومات الوراثية حول بنية الجسم ووظائفه.
ظهرت هذه الفرضية بعد دراسة بنية ووظائف الحمض النووي، وهو الناقل للمعلومات الوراثية في الخلايا.
^
ش. التركيب الكيميائي للخلية.
خلايا الكائنات الحية متشابهة ليس فقط في بنيتها، ولكن أيضا في تركيبها الكيميائي. يشير التشابه في التركيب والتركيب الكيميائي للخلايا إلى وحدة أصلها.
بناءً على تركيبها، تنقسم المواد التي تدخل الخلية إلى مواد عضوية وغير عضوية.
^ ثانيا. 1. المواد غير العضوية.
المركز الأول من حيث الكتلة في الخلية هو الماء (حوالي ثلثي كتلة الخلية). للماء أهمية كبيرة في حياة الخلية. توجد العديد من العناصر في الخلايا على شكل أيونات. الكاتيونات الأكثر شيوعًا هي: K+، Na+، Ca2+ Mg2+، والأنيونات: H2PO4-، Cl-، HCO3-. عادةً ما يختلف محتوى الكاتيونات والأنيونات في الخلايا بشكل كبير عن محتواها في البيئة خارج الخلية.
يمكن أن تكون الأملاح المعدنية (على سبيل المثال، فوسفات الكالسيوم) جزءًا من المادة بين الخلايا وأصداف الرخويات وتوفر قوة هذه التكوينات.
^ III.2. مواد عضوية.
مميزة فقط للكائنات الحية. يتم تمثيل المركبات العضوية في الخلية بواسطة جزيئات صغيرة بسيطة (الأحماض الأمينية، والسكريات الأحادية والقليلة، والأحماض الدهنية، والقواعد النيتروجينية)، والجزيئات الكبيرة من البوليمرات الحيوية (البروتينات، والدهون، والسكريات، والأحماض النووية). تتكون جزيئات البوليمر الحيوي من مركبات متكررة ذات وزن جزيئي منخفض (مونومرات) مرتبطة تساهميًا مع بعضها البعض.
1.
السناجب
البروتينات لها اسم مختلف - البروتينات ("protos" - أول، رئيسي، يوناني) مما يؤكد أهميتها القصوى للحياة.
على عكس المواد الشائعة، تحتوي البروتينات على عدد من الميزات المهمة. بادئ ذي بدء، لديهم وزن جزيئي ضخم. يبلغ الوزن الجزيئي لمادة عضوية مثل الكحول الإيثيلي 46، وحمض الأسيتيك 60، والبنزين 78، وما إلى ذلك. ويبلغ الوزن الجزيئي لأحد بروتينات البيض 36000؛ ويصل عدد البروتينات العضلية إلى 1.500.000. ومن الواضح أنه بالمقارنة مع جزيئات الكحول أو البنزين والعديد من المركبات العضوية الأخرى، فإن جزيء البروتين يعد عملاقا. وتشارك آلاف الذرات في بنائه. من أجل التأكيد على الحجم الهائل لمثل هذا الجزيء، يطلق عليه عادة جزيء كبير ("ماكرو" - كبير، يوناني).
من بين المركبات العضوية، البروتينات هي الأكثر تعقيدا. وهي تنتمي إلى مجموعة من المركبات تسمى البوليمرات. إن جزيء أي بوليمر عبارة عن سلسلة طويلة تتكرر فيها نفس البنية البسيطة نسبيًا، والتي تسمى المونومر، عدة مرات. إذا أشرنا إلى المونومر بالحرف A، فيمكن كتابة بنية البوليمر على النحو التالي: A-A-A-A-A-A-A. في الطبيعة، بالإضافة إلى البروتينات، هناك العديد من البوليمرات الأخرى، على سبيل المثال: السليلوز، النشا، المطاط، الأحماض النووية، إلخ. في السنوات الأخيرة، أنشأ الكيميائيون العديد من البوليمرات الاصطناعية: البولي إيثيلين، النايلون، لافسان، إلخ. معظم البوليمرات الطبيعية وجميعها مصنوعة من نفس المونومرات، وبنيتها هي نفسها تمامًا كما في الرسم البياني أعلاه. البروتينات، على عكس البوليمرات العادية، مبنية من مونومرات متشابهة في البنية، ولكنها ليست متطابقة تمامًا.
مونومرات البروتين هي أحماض أمينية. تم العثور على 20 حمضًا أمينيًا مختلفًا في بوليمرات البروتين. كل حمض أميني له بنية وخصائص واسم خاص. ومن أجل فهم أوجه التشابه بين الأحماض الأمينية وكيفية اختلافها عن بعضها البعض، ترد أدناه صيغ اثنين منها:ح 3
ج نه 2
CH CH NH 2
CH-CH 2
– ج – COOH C – OH C – CH 2
–C-COOH
الفصل 3
ح ح ح ح
ليوسين تيروسين
كما يتبين من الصيغ، يحتوي كل حمض أميني على نفس المجموعة:
ح – ج – نيو هامبشاير
2 كوهويشمل مجموعة أمينية (NH 2 ) ومجموعة الكربوكسيل (COOH). إن وجود هاتين المجموعتين في الأحماض الأمينية يمنحها خصائص مذبذبة، حيث أن المجموعة الأمينية لها خصائص أساسية (قلوية)، ومجموعة الكربوكسيل لها خصائص حمضية. يقتصر التشابه بين الأحماض الأمينية على محتوى المجموعة الأمينية ومجموعة الكربوكسيل. أما باقي الجزيء فهو مختلف ويسمى جذريًا.
الأحماض الأمينية المختلفة لها جذور مختلفة. بعضها يحتوي على سلاسل هيدروكربونية، والبعض الآخر يحتوي على حلقات بنزين، وما إلى ذلك.
يحدث ربط الأحماض الأمينية أثناء تكوين بوليمر البروتين من خلال مجموعة مشتركة بينها جميعًا. يتم إطلاق جزيء الماء من المجموعة الأمينية لأحد الأحماض الأمينية ومجموعة الكربوكسيل للحمض الأميني الآخر، وبسبب التكافؤ المنطلق، يتم دمج بقايا الأحماض الأمينية.
تحدث رابطة NH-CO، تسمى الرابطة الببتيدية، بين الأحماض الأمينية المرتبطة، ويسمى المركب الناتج الببتيد. من اثنين من الأحماض الأمينية يتكون ثنائي الببتيد (ثنائي) ، ومن ثلاثة أحماض أمينية يتكون ثلاثي الببتيد (مثلث) بنفس الطريقة ، ومن العديد - بولي ببتيد (بوليمر). البروتين الطبيعي هو بولي ببتيد، أي سلسلة من عدة عشرات أو مئات من وحدات الأحماض الأمينية. تختلف البروتينات عن بعضها البعض في تركيب الأحماض الأمينية، وفي عدد وحدات الأحماض الأمينية، وفي ترتيب ظهورها في السلسلة. إذا قمت بتسمية كل حمض أميني بحرف، فستحصل على أبجدية مكونة من 20 حرفًا. حاول الآن تكوين عبارات مكونة من 100، 200، 300 حرف من هذه الحروف. كل عبارة من هذا القبيل سوف تتوافق مع بروتين واحد. يكفي إعادة ترتيب حرف واحد - وسيتم تشويه معنى العبارة، وستحصل على عبارة جديدة، وبالتالي، أيزومر بروتين جديد. من السهل أن تتخيل العدد الهائل من الخيارات التي يمكنك الحصول عليها. وفي الواقع، فإن عدد البروتينات المختلفة الموجودة في الخلايا الحيوانية والنباتية كبير للغاية.
هيكل جزيء البروتين . إذا اعتبرنا أن حجم كل وحدة من الأحماض الأمينية يبلغ حوالي 3 أ، فمن الواضح أن جزيء البروتين الكبير، الذي يتكون من عدة مئات من وحدات الأحماض الأمينية، يجب أن يكون سلسلة طويلة. في الواقع، الجزيئات البروتينية الكبيرة لها شكل كرات (كريات). وبالتالي، في البروتين الأصلي ("nativus" - طبيعي، لات.) تكون سلسلة البولي ببتيد ملتوية بطريقة ما، ومنتشرة بطريقة ما. تظهر الأبحاث أنه لا يوجد شيء عشوائي أو فوضوي في طي سلسلة البوليببتيد؛ كل بروتين له نمط طي محدد وثابت دائمًا. في البنية المعقدة لجزيء البروتين، هناك عدة مستويات من التنظيم. أولها وأبسطها هي سلسلة البولي ببتيد نفسها، أي سلسلة من وحدات الأحماض الأمينية المرتبطة بروابط الببتيد. ويسمى هذا الهيكل الهيكل الأساسي للبروتين. وجميع الروابط الموجودة فيه تساهمية، أي أقوى الروابط الكيميائية. المستوى الأعلى التالي من التنظيم هو البنية الثانوية، حيث يلتف خيط البروتين في شكل حلزوني. إن المنعطفات الحلزونية متباعدة بشكل وثيق، ويحدث التجاذب بين الذرات وجذور الأحماض الأمينية الموجودة على المنعطفات المجاورة. على وجه الخصوص، تتشكل الروابط الهيدروجينية بين الروابط الببتيدية الموجودة على المنعطفات المتجاورة (بين مجموعتي NH وCO). الروابط الهيدروجينية أضعف بكثير من الروابط التساهمية، لكنها، عند تكرارها عدة مرات، توفر رابطة قوية. يمثل الحلزون متعدد الببتيد، "المخيط" بالعديد من الروابط الهيدروجينية، بنية مستقرة إلى حد ما. يخضع الهيكل الثانوي للبروتين لمزيد من الطي. إنه يطوي بشكل غريب، لكنه بالتأكيد تمامًا، ولكل بروتين يكون محددًا بدقة. والنتيجة هي تكوين فريد يسمى البنية الثلاثية للبروتين. الروابط التي تدعم البنية الثلاثية أضعف من الروابط الهيدروجينية. يطلق عليهم مسعور. هذه هي قوى التماسك بين الجزيئات غير القطبية أو الجذور غير القطبية. تم العثور على مثل هذه الجذور في عدد من الأحماض الأمينية. وللسبب نفسه الذي يجعل جزيئات الزيت أو بعض المواد الأخرى الكارهة للماء المنتشرة في الماء تلتصق ببعضها البعض لتشكل قطرات، فإن الجذور الكارهة للماء لسلسلة البولي ببتيد تلتصق ببعضها البعض. على الرغم من أن القوى اللاصقة الكارهة للماء هي من بين أضعف الروابط، إلا أنها بسبب عددها الكبير، فإنها تضيف طاقة تفاعل كبيرة. إن مشاركة الروابط "الضعيفة" في الحفاظ على البنية الفريدة لجزيء البروتين الكبير تضمن استقراره الكافي وفي نفس الوقت حركته العالية. بالنسبة لبعض البروتينات، يلعب ما يسمى بـ SS (روابط SS) دورًا مهمًا في الحفاظ على جزيء البروتين الكبير - وهي روابط تساهمية قوية تنشأ بين الأجزاء البعيدة من سلسلة البولي ببتيد.
إن معرفة جميع تفاصيل بنية جزيء البروتين الكبير، أي تحديد خصائص بنيته الأولية والثانوية والثالثية بشكل كامل، هي مهمة معقدة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً. ومع ذلك، فقد تم بالفعل الحصول على هذه البيانات بالنسبة لعدد من البروتينات. ويبين الشكل 66 بنية بروتين الريبونوكلياز. يعد الريبونوكلياز أحد البروتينات الأولى التي تم فك تركيبها بالكامل. كما يتبين من الشكل 66، يتكون الهيكل الأساسي للريبونوكلياز من 124 بقايا حمض أميني. من المعتاد حساب بقايا الأحماض الأمينية في سلسلة بولي ببتيد من الحمض الأميني الذي يحتفظ بـ NH 2 -المجموعة (N - نهاية السلسلة)، ويعتبر الحمض الأميني الأخير هو الحمض الأميني الذي يحتفظ بمجموعة الكربوكسيل (C - نهاية السلسلة). وبالتالي، فإن الحمض الأميني الأول للريبونوكلياز هو ليسين، والثاني هو حمض الجلوتاميك، وما إلى ذلك. يكفي استبعاد أو إعادة ترتيب حمض أميني واحد في السلسلة - وبدلاً من الريبونوكلياز، سيظهر بروتين آخر بخصائص مختلفة.
من أجل التبسيط، لا يوضح الشكل كيف يتم لف سلسلة البولي ببتيد في شكل حلزوني، ولكن يتم تصوير البنية الثلاثية في مستوى الورقة. انتبه إلى "الروابط المتشابكة" بين الأحماض الأمينية 26 و 87، بين 66 و 73، بين 56 و 111، بين 40 و 97. في هذه الأماكن، يتم تشكيل روابط -S-S بين إشعاعات الأحماض الأمينية السيستين الموجودة في الأجزاء البعيدة من سلسلة البولي ببتيد.
تمسخ البروتين . كلما ارتفع مستوى تنظيم البروتين، ضعفت الروابط التي تدعمه. تحت تأثير العوامل الفيزيائية والكيميائية المختلفة - ارتفاع درجة الحرارة، وعمل المواد الكيميائية، والطاقة الإشعاعية، وما إلى ذلك - تنكسر الروابط "الضعيفة"، وتتشوه هياكل البروتين - الثالثية والثانوية - وتدمر وتتغير خصائصها. ويسمى تعطيل البنية الفريدة الأصلية للبروتين بالتمسخ. تعتمد درجة تمسخ البروتين على شدة التعرض لعوامل مختلفة: كلما زاد التعرض، كلما كان تمسخ البروتين أعمق.
مع تأثير ضعيف، قد يقتصر التغيير في البروتين على الكشف الجزئي للبنية الثلاثية. مع تأثير أقوى، يمكن للجزيء الضخم أن يتكشف بالكامل ويبقى في شكل بنيته الأولية (الشكل 67).
تختلف البروتينات المختلفة اختلافًا كبيرًا في سهولة تفسدها. يحدث تمسخ بياض البيض، على سبيل المثال، عند 60-70 درجة مئوية، ويتغير بروتين العضلات المتقلص عند حوالي 45 درجة مئوية. يتم تغيير طبيعة العديد من البروتينات بواسطة تركيزات صغيرة من المواد الكيميائية، وبعضها حتى بسبب الإجهاد الميكانيكي البسيط.
تظهر الأبحاث أن عملية تمسخ الطبيعة قابلة للعكس، أي أن البروتين المتغير يمكن أن يعود مرة أخرى إلى بروتينه الأصلي. حتى جزيء البروتين الكبير الذي تم كشفه بالكامل قادر على استعادة بنيته تلقائيًا. ويترتب على ذلك أن جميع السمات الهيكلية للجزيء الكبير من البروتين الأصلي يتم تحديدها من خلال بنيته الأولية، أي تكوين الأحماض الأمينية وترتيب حدوثها في السلسلة.
دور البروتينات في الخلية. أهمية البروتينات للحياة كبيرة ومتنوعة. وظيفتها التحفيزية تأتي في المقام الأول. يعتمد معدل التفاعل الكيميائي على طبيعة المواد المتفاعلة وتركيزها. عادة ما يكون النشاط الكيميائي للمواد الخلوية منخفضًا. تركيزاتها في الخلية غير ذات أهمية في الغالب. ومن ثم، فإن التفاعلات في الخلية يجب أن تتم ببطء لا نهائي. وفي الوقت نفسه، من المعروف أن التفاعلات الكيميائية في الخلية تحدث بسرعة كبيرة. ويتحقق ذلك بسبب وجود المحفزات في الخلية. جميع المحفزات الخلوية هي بروتينات. يطلق عليهم اسم المحفزات الحيوية، وفي كثير من الأحيان يطلق عليهم اسم الإنزيمات. النشاط التحفيزي للإنزيمات مرتفع بشكل غير عادي. على سبيل المثال، يعمل إنزيم الكاتلاز، الذي يحفز تحلل بيروكسيد الهيدروجين، على تسريع هذا التفاعل بمقدار 10 11 مرة واحدة. من حيث تركيبها الكيميائي، لا تختلف الإنزيمات عن البروتينات التي ليس لها وظائف إنزيمية: فكلاهما مبني من أحماض أمينية عادية، وكلاهما له هياكل ثانوية وثلاثية وما إلى ذلك. في معظم الحالات، تحفز الإنزيمات تحول المواد التي تكون أحجامها الجزيئية صغيرة جدًا مقارنة بالجزيئات الكبيرة للإنزيمات. على سبيل المثال، يبلغ الوزن الجزيئي لإنزيم الكاتالاز حوالي 100000، ويبلغ الوزن الجزيئي لبيروكسيد الهيدروجين، الذي يتم تحفيز تحلله بواسطة الكاتلاز، 34 فقط. وهذه النسبة بين أحجام الإنزيم والركيزة (المادة التي يعمل عليها الإنزيم) ) يشير إلى أن النشاط التحفيزي للإنزيمات لا يتم تحديده بواسطة كل جزيئه، ولكن جزء صغير منه. تسمى هذه المنطقة بالموقع النشط للإنزيم. على ما يبدو، المركز النشط عبارة عن مزيج من المجموعات الموجودة على سلاسل متعددة الببتيد المجاورة في البنية الثلاثية للإنزيم. تشرح هذه الفكرة جيدًا حقيقة أنه عندما يتم تغيير طبيعة الإنزيم، فإنه يفقد نشاطه التحفيزي. من الواضح أنه إذا تعطلت البنية الثلاثية، فإن الترتيب النسبي لسلاسل البوليببتيد يتغير، ويتشوه هيكل المركز النشط، ويفقد الإنزيم نشاطه. يتم تحفيز كل تفاعل كيميائي في الخلية تقريبًا بواسطة إنزيم معين. يتوافق هيكل الموقع النشط وهيكل الركيزة تمامًا مع بعضهما البعض. أنها تتناسب مع بعضها البعض مثل مفتاح القفل. نظرًا لوجود المراسلات المكانية بين بنية المركز النشط للإنزيم وبنية الركيزة، فيمكنهما الاقتراب من بعضهما البعض بشكل وثيق، مما يضمن إمكانية حدوث تفاعل بينهما.
بالإضافة إلى الوظيفة التحفيزية، تعد الوظيفة الحركية للبروتينات مهمة جدًا. جميع أنواع الحركات التي تكون الخلايا والكائنات الحية قادرة على القيام بها - تقلص العضلات في الحيوانات العليا، وميض الأهداب في الأوليات، والتفاعلات الحركية للنباتات، وما إلى ذلك - يتم تنفيذها بواسطة بروتينات مقلصة خاصة.
وظيفة أخرى للبروتينات هي النقل. يرتبط بروتين الهيموجلوبين في الدم بالأكسجين ويحمله في جميع أنحاء الجسم.
عندما يتم إدخال مواد أو خلايا غريبة إلى الجسم، فإنه ينتج بروتينات خاصة تسمى الأجسام المضادة، والتي تربط المواد الغريبة وتحييدها. في هذه الحالة، تؤدي البروتينات وظيفة وقائية.
البروتينات مهمة أيضًا كمصدر للطاقة. يتم تقسيم البروتينات إلى أحماض أمينية في الخلية. يتم استخدام بعض الأحماض الأمينية لتخليق البروتين، بينما يخضع البعض الآخر للتحلل العميق، حيث يتم إطلاق الطاقة. عندما يتم تكسير 1 جرام من البروتين، يتم إطلاق 17.6 كيلوجول (4.2 سعرة حرارية).
البروتينات هي المادة التي تشكل الخلية. تشارك البروتينات في بناء غشاء الخلية الخارجي والأغشية داخل الخلايا. في الكائنات العليا، تتشكل الأوعية الدموية وقرنية العين والأوتار والغضاريف والشعر من البروتينات.
وبالتالي، بالإضافة إلى الوظائف التحفيزية والحركية والنقل والحماية والطاقة، تتمتع البروتينات أيضًا بوظيفة هيكلية.
2. الكربوهيدرات
تحتوي الخلية الحيوانية على الكربوهيدرات بكميات صغيرة - حوالي 1٪ (حسب وزن المادة الجافة). في خلايا الكبد والعضلات محتواها أعلى - يصل إلى 5٪. الخلايا النباتية هي الأغنى بالكربوهيدرات. في الأوراق والبذور ودرنات البطاطس وما إلى ذلك، تمثل الكربوهيدرات ما يقرب من 90٪.
الكربوهيدرات هي مركبات عضوية تحتوي على الكربون والهيدروجين والأكسجين.
تنقسم الكربوهيدرات إلى بسيطة ومعقدة. وتسمى الكربوهيدرات البسيطة السكريات الأحادية، وتسمى الكربوهيدرات المعقدة السكريات المتعددة. السكريات هي بوليمرات تلعب فيها السكريات الأحادية دور المونومرات.
السكريات الأحادية. ومن أجل الحصول على فكرة عن التركيب الكيميائي للسكريات الأحادية، نقدم الصيغة البنائية لأحدها:
أوه أوه أوه أوه أوه
ج – ج – ج – ج – ج – CH 2 أوه
ح ح ح ح
أسماء السكريات الأحادية تنتهي بـ "ose". جذر الكلمة هو عدد ذرات C في الجزيء أو بعض خصائص السكاريد الأحادي. وهكذا فإن أسماء "التريوز" و"التروز" و"البنتوز" و"الهكسوز" وغيرها تشير إلى عدد ذرات الكربون في جزيء السكاريد الأحادي، واسم "الجلوكوز" يشير إلى الطعم الحلو لهذا السكاريد الأحادي ("جليكوس"). " - حلو ، يوناني :)) ، "الفركتوز" - محتوى هذا السكاريد الأحادي في الفاكهة ("الفركتوس" - الفواكه، لات.).
جميع السكريات الأحادية هي مواد عديمة اللون، شديدة الذوبان في الماء، وجميعها تقريبًا لها طعم حلو لطيف.
الأكثر شيوعاالسكريات الأحادية - السداسيات والبنتوسات والثلاثيات. من بين السداسيات، يعتبر الجلوكوز والفركتوز والجلاكتوز ذا أهمية خاصة. يوجد الجلوكوز والفركتوز في حالة حرة في العديد من الأطعمة. يعتمد الطعم الحلو للعديد من الفواكه والتوت وكذلك العسل على وجود الجلوكوز والفركتوز فيها. كما يوجد الجلوكوز في الدم (0.1%). يعد الجلوكوز والفركتوز والجلاكتوز جزءًا من العديد من السكريات الثنائية والسكريات. من البنتوسات، الريبوز وديوكسيريبوز مهمان. كلاهما لا يحدث في دولة حرة. وهي جزء من الأحماض النووية وATP.
السكريات. اثنين من السكريات الأحادية تشكل ثنائي السكاريد، وثلاثة تشكل ثلاثي السكاريد، والعديد منها يشكل عديد السكاريد. السكريات الثنائية والثلاثية، مثل السكريات الأحادية، قابلة للذوبان بدرجة عالية في الماء ولها طعم حلو. مع زيادة عدد وحدات المونومر، تنخفض ذوبان السكريات ويختفي الطعم الحلو.
من بين السكريات الثنائية، يعرف الجميع سكر المائدة، والذي يُسمى أيضًا سكر القصب أو سكر البنجر أو السكروز. يتكون السكروز من جزيء الجلوكوز وجزيء الفركتوز. ينتشر سكر اللبن على نطاق واسع ويوجد في حليب جميع الثدييات. يتكون سكر الحليب من جزيء الجلوكوز وجزيء الجالاكتوز. من السكريات، مونومر النشا هو الجلوكوز. على عكس البوليمرات التقليدية، حيث تتبع وحدات المونومر بعضها البعض وتشكل سلسلة ممدودة، فإن النشا عبارة عن بوليمر متفرع. يشبه هيكل النشا هيكل الجليكوجين الموجود في الكبد وعضلات الحيوانات. مونومر الجليكوجين، مثل النشا، هو الجلوكوز.
الكربوهيدرات الأكثر شيوعًا في الطبيعة هي الألياف (السليلوز). الخشب عبارة عن سليلوز نقي تقريبًا. السليلوز في بنيته عبارة عن بوليمر عادي ممدود في سلسلة طويلة. مونومر السليلوز هو الجلوكوز: يتكون كل جزيء السليلوز من حوالي 150-200 جزيء جلوكوز.
الدور البيولوجي للكربوهيدرات. تلعب الكربوهيدرات دور مصدر الطاقة اللازم للخلية للقيام بأشكال النشاط المختلفة. أي نشاط - الحركة، والإفراز، والتخليق الحيوي، والتألق، وما إلى ذلك - يتطلب إنفاق الطاقة. تخضع الكربوهيدرات لتحلل عميق وأكسدة في الخلية وتتحول إلى أبسط المنتجات: ثاني أكسيد الكربون 2 و ن 2 أ. هذه العملية تطلق الطاقة. مع التحلل الكامل والأكسدة لـ 1 جرام من الكربوهيدرات، يتم إطلاق 17.6 كيلوجول (4.2 كيلو كالوري).
بالإضافة إلى دور الطاقة، تؤدي الكربوهيدرات أيضًا وظيفة بناء: فجدران الخلايا النباتية مصنوعة من ألياف الكربوهيدرات.
3. الدهون والدهون
عادة ما يكون محتوى الدهون في الخلايا منخفضًا ويصل إلى 5-15% من وزن المادة الجافة. ومع ذلك، هناك خلايا تحتوي على ما يقرب من 90٪ من الدهون. تم العثور على هذه الخلايا في الأنسجة الدهنية. في الحيوانات، توجد الأنسجة الدهنية تحت الجلد وفي الثرب. توجد الدهون في حليب جميع الثدييات، وفي بعضها تصل نسبة الدهون في الحليب إلى 40٪ (في أنثى الدلفين). وفي عدد من النباتات تتركز كمية كبيرة من الدهون في البذور والفواكه، مثل عباد الشمس والجوز.
الخاصية الأبرز للدهون هي طابعها الكاره للماء، أي عدم قدرتها على الذوبان في الماء. لإذابة الدهون تستخدم المذيبات غير المائية: البنزين والأثير والأسيتون.
من الناحية الكيميائية، الدهون عبارة عن مركبات من الجلسرين (كحول ثلاثي الهيدريك) مع أحماض عضوية ذات وزن جزيئي مرتفع. بقايا الجلسرين الموجودة في الدهون لها خصائص محبة للماء، في حين أن بقايا الأحماض الدهنية ذات الوزن الجزيئي العالي - 3 سلاسل هيدروكربونية طويلة - تكون كارهة للماء بشكل حاد. إذا وضعت قطرة من الدهن على سطح الماء فإنها تنتشر فوقه لتشكل طبقة رقيقة. لقد ثبت أنه في مثل هذه الطبقة من الدهون، تواجه بقايا الجلسرين المحبة للماء سطح الماء، وتبرز سلاسل الهيدروكربون من الماء مثل الحاجز. وبالتالي، فإن ترتيب جزيئات الدهون في البيئة المائية يتم ترتيبه تلقائيًا وتحديده من خلال التركيب الجزيئي للدهون.
بالإضافة إلى الدهون، تحتوي الخلية عادة على عدد كبير إلى حد ما من المواد التي، مثل الدهون، لها خصائص كارهة للماء للغاية. تسمى هذه المواد الدهون ("lipos" - الدهون، "eidos" - النوع، اليونانية).
التركيب الكيميائي لبعض الدهون يشبه الدهون. وتشمل هذه الدهون، على سبيل المثال، الفوسفاتيدات. تم العثور على الفوسفاتيدات في جميع الخلايا. وهي متوفرة بكثرة بشكل خاص في صفار البيض وفي خلايا أنسجة المخ.
الدور البيولوجي للدهون متنوع. بادئ ذي بدء، لا بد من الإشارة إلى أهميته كمصدر للطاقة. يمكن تقسيم الدهون، مثل الكربوهيدرات، في الخلية إلى منتجات بسيطة (CO 2 و ن 2 O)، وخلال هذه العملية يتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة: 38.9 كيلوجول (9.3 كيلو كالوري) لكل 1 جرام من الدهون. الغذاء الوحيد للثدييات حديثي الولادة هو الحليب. يتم تحديد محتوى الطاقة في الحليب بشكل أساسي من خلال محتواه من الدهون. تقوم الحيوانات والنباتات بتخزين الدهون واستخدامها عند الحاجة. وهذا مهم بالنسبة للحيوانات التي تكيفت مع الحرمان من الغذاء على المدى الطويل، على سبيل المثال، تلك التي تدخل في حالة سبات في موسم البرد أو تقوم برحلات طويلة عبر التضاريس الخالية من مصادر الغذاء (الجمال في الصحراء ذات المحتوى العالي من الدهون). البذور ضرورية لتوفير الطاقة للنبات النامي، حتى يصبح نظام الجذر أقوى ويبدأ في العمل.
بالإضافة إلى وظيفة الطاقة، تؤدي الدهون والدهون وظائف هيكلية ووقائية. الدهون والدهون غير قابلة للذوبان في الماء. أنحف طبقة هي جزء من أغشية الخلايا. وهذا يخلق عائقًا أمام خلط محتويات الخلية مع البيئة، وكذلك محتويات الأجزاء الفردية من الخلية مع بعضها البعض.
الدهون موصلة رديئة للحرارة. يترسب تحت الجلد ويشكل في بعض الحيوانات (مثل الفقمات والحيتان) تراكمات كبيرة (يصل سمكها إلى 1 لتر).
الموضوع: الخلية هي الوحدة الأساسية للحياة.
نوع الدرس: درس في تطبيق المعرفة.
تنسيق الدرس: درس مشترك.
هدف: توسيع المعرفة حول موضوع "الخلية هي الوحدة الأساسية للحياة". دراسة تركيب ووظائف الغشاء البلازمي. قارن بين تركيب الخلايا النباتية والحيوانية لإيجاد أوجه التشابه والاختلاف.
معدات: العرض والمجاهر والتحضيرات الدقيقة للخلايا النباتية والحيوانية.
مهام:
1. التعليمية:
دراسة بمزيد من التفصيل تاريخ اكتشاف الخلايا وظهور نظرية الخلية؛
تعميم وتعزيز معرفة الطلاب حول بنية الخلايا النباتية والحيوانية؛
النظر في هيكل ووظائف غشاء البلازما.
مقارنة بنية الخلايا النباتية والحيوانية، وإيجاد أوجه التشابه والاختلاف.
2. التنموية:
تعزيز تنمية المهارات التعليمية العامة والبيولوجية العامة: الملاحظة والمقارنة والتعميم وصياغة الأدلة والاستنتاجات؛
تطوير القدرة على العثور على الأخطاء وشرحها؛
العمل مع الأدبيات الإضافية وأداء المهام الإبداعية؛
3. التعليمية:
لتعزيز تكوين الفهم المادي للطلاب للصورة العلمية للعالم؛
إظهار أهمية الاكتشافات العلمية في حياة المجتمع وتطور علم الأحياء؛
تعزيز التنمية الجمالية للطلاب من خلال استخدام مواد الدرس المرئية؛
خلال الفصول الدراسية:
تنظيم الوقت.
تعلم مواد جديدة:
أريد أن أبدأ الدرس بكلمات عالم تعرف اسمه. إستمع وجاوب على على الأسئلة: (الانزلاق)
- من صاحب هذه الكلمات؟
- ماذا يمكنك أن تقول عن أنشطة هذا الشخص؟
«أخذت قطعة من الفلين النظيف ذي اللون الفاتح، وقطعتها... بسكين حادة للغاية... قطعة رقيقة جدًا. عندما وضعت بعد ذلك هذا القسم على شريحة سوداء... وبدأت أنظر إليه تحت المجهر، وأسلط الضوء عليه بمساعدة مرآة محدبة مستوية، رأيت بوضوح شديد أنه كان مليئًا بالثقوب والمسام. .. لم تكن هذه المسام، أو الخلايا، عميقة جدًا، وتتكون من خلايا صغيرة جدًا، تفصلها عن مسام واحد طويل متواصل فواصل خاصة. هذا الهيكل ليس فريدًا بالنسبة للفلين."(الانزلاق)
استجابة الطالب:
تعود هذه الكلمات إلى العالم الإنجليزي روبرت هوك. كان يفحص جزءًا من قابس النبات. وكان هوك هو من اكتشف الخلية عام 1665.(مقطع الفيديو رقم 1)
سأخبركم المزيد عن هذا الاكتشاف... (رسالة مدتها 3 دقائق)
أول من رأى الخلايا هو العالم الإنجليزي روبرت هوك (المعروف لدينا بفضل قانون هوك).(الانزلاق)
في عام 1665، في محاولة لفهم سبب طفو شجرة البلسا بشكل جيد، بدأ هوك في فحص أجزاء رقيقة من الفلين باستخدام المجهر الذي قام بتحسينه.
واكتشف أن الفلين مقسم إلى عدة خلايا صغيرة تشبه قرص العسل، مبنية من خلايا تذكره بخلايا الدير، وقد أطلق على هذه الخلايا اسم الخلايا (باللغة الإنجليزية cell تعني "خلية، خلية، قفص"). في الواقع، رأى روبرت هوك فقط أغشية الخلايا النباتية.
(الانزلاق)
في عام 1680، رأى المعلم الهولندي أنتوني فان ليوينهوك (1632-1723)، باستخدام مجهر مكبر 270 مرة، لأول مرة "حيوانات" في قطرة ماء - كائنات حية متحركة - كائنات وحيدة الخلية (البكتيريا). .
أول المجهريين، بعد هوك، اهتموا فقط بأغشية الخلايا. ليس من الصعب فهمهم. كانت المجاهر في ذلك الوقت غير كاملة وكانت ذات تكبير منخفض.
(الانزلاق)
لفترة طويلة، كان الغشاء يعتبر المكون الهيكلي الرئيسي للخلية. فقط في عام 1825 عالم تشيكيجيه بوركين (1787-1869) لفت الانتباه إلى محتويات الخلايا الجيلاتينية شبه السائلة وأطلق عليها اسم البروتوبلازم (وتسمى الآن السيتوبلازم).
(الانزلاق)
فقط في عام 1833 اكتشف عالم النبات الإنجليزي ر. براون (1773-1858)، مكتشف الحركة الحرارية الفوضوية للجسيمات (سمي فيما بعد براونيان على شرفه)، نوى في الخلايا. كان براون في تلك السنوات مهتمًا ببنية وتطور النباتات الغريبة - بساتين الفاكهة الاستوائية. وقام بصنع مقاطع من هذه النباتات وفحصها بالمجهر. لاحظ براون لأول مرة بعض الهياكل الكروية الغريبة وغير الموصوفة في وسط الخلايا. وقد أطلق على هذا الهيكل الخلوي اسم النواة.
وهكذا تم اكتشاف الخلية وبدأ العلماء بدراستها. دعونا نصوغ معًا تعريفًا لماهية الخلية؟(مقطع فيديو رقم 2)
خلية – أصغر وحدة هيكلية في جسم النبات والحيوان. خليةمن اليونانية "هيتو" - تجويف.(الانزلاق)
الخلية عالم مدهش وغامض موجود في كل كائن حي سواء كان نباتا أو حيوانا. البنية الخلوية هي واحدة من الخصائص المشتركة لجميع الكائنات الحية. تم تطوير هذا الموقف في نظرية الخلية لـ M. Schleiden و T. Schwann.(مقطع فيديو رقم 3)
سيتم مناقشة تاريخ نظرية الخلية بإيجاز... (عروض الطلاب)(الانزلاق)
أثبت عالم النبات الألماني م. شلايدن أن النباتات لها بنية خلوية. لقد كان اكتشاف براون بمثابة المفتاح لاكتشاف شلايدن. والحقيقة هي أن أغشية الخلايا، وخاصة الشباب، غالبا ما تكون مرئية بشكل سيء من خلال المجهر. شيء آخر هو النواة. من الأسهل اكتشاف النواة ثم غشاء الخلية. استفاد شلايدن من هذا. بدأ في البحث بشكل منهجي عبر الأقسام تلو الأخرى، بحثًا عن النوى، ثم الأصداف، وكرر الأمر مرة أخرى على أجزاء من الأعضاء المختلفة وأجزاء من النباتات. وبعد ما يقرب من خمس سنوات من البحث المنهجي، أكمل شلايدن عمله. لقد أثبت بشكل مقنع أن جميع أعضاء النبات خلوية بطبيعتها.
أثبت شلايدن نظريته عن النباتات. ولكن لا تزال هناك حيوانات. ما هي بنيتها؟ هل من الممكن الحديث عن قانون واحد للبنية الخلوية لجميع الكائنات الحية؟ في الواقع، إلى جانب الدراسات التي أثبتت البنية الخلوية للأنسجة الحيوانية، كانت هناك أعمال كان فيها هذا الاستنتاج موضع خلاف حاد. من خلال صنع مقاطع من العظام والأسنان وعدد من الأنسجة الحيوانية الأخرى، ولم يرى العلماء أي خلايا. هل كانت تتكون في السابق من خلايا؟ كيف تغيروا؟
الإجابة على هذه الأسئلة قدمها عالم ألماني آخر هو ت. شوان، الذي ابتكر النظرية الخلوية لتركيب الأنسجة الحيوانية. وقد دفع شلايدن شوان إلى هذا الاكتشاف. أعطى شلايدن لشوان بوصلة جيدة - النواة. استخدم شوان نفس التقنية في عمله، حيث قام أولاً بالبحث عن نواة الخلايا، ثم أغشيتها.
في وقت قياسي - في عام واحد فقط - أكمل شوان عمله العملاق وفي عام 1839: نشر النتائج في عمله "الدراسات المجهرية حول المراسلات في بنية ونمو الحيوانات والنباتات"، حيث صاغ الأحكام الرئيسية لـ النظرية الخلوية.
افتح كتبك المدرسية في الصفحة 50، وابحث عن الأحكام الرئيسية لنظرية الخلية واقرأها، ثم دونها في دفتر ملاحظاتك.
(الانزلاق)
المبادئ الأساسية لنظرية الخلية:
الخلية هي الوحدة الهيكلية والوظيفية الأساسية للحياة. جميع الكائنات الحية تتكون من خلايا.
جميع الخلايا متشابهة في التركيب الكيميائي والبنية والوظائف.
وتتكون الخلايا الجديدة عن طريق تقسيم الخلايا الأصلية.
أنت تعرف الكثير عن الخلية من دروس علم الأحياء في الصفوف السادس والسابع والثامن. دعونا نتذكر بنية الخلايا النباتية والحيوانية من خلال إكمال المهمة الموجودة على السبورة.
أنت تعلم أن أي خلية تتكون من ثلاثة أجزاء: الغشاء والنواة والسيتوبلازم. دعونا نتناول المزيد من التفاصيل حول بنية ووظائف غشاء البلازما(العمل على الشرائح رقم 12،13،14 من العرض). يتكون من الفسفوليبيدات والبروتينات. يتم غمر البروتينات على أعماق مختلفة في طبقة الفسفوليبيد أو تقع على الجانبين الخارجي والداخلي للغشاء.
المهام:
تمر جميع العناصر الغذائية عبر المسام الموجودة في الغشاء ويتم إزالة جميع النفايات النهائية؛
لديه نفاذية أحادية الاتجاه وانتقائية.
يوفر التفاعل بين الخلية والبيئة.
البلعمة هي قدرة الغشاء على الغزو والتقاط الجزيئات الصلبة.
Pinocytosis هو الدخول إلى الخلية عبر غشاء السائل بين الخلايا.
(أثناء الشرح، يتم تدوين ملاحظة مختصرة في دفتر ملاحظات).
لكن اليوم في الدرس يجب علينا أن نأخذ في الاعتبار ليس فقط بنية الخلايا النباتية والحيوانية، ولكن أيضًا مقارنتها، وتسليط الضوء على أوجه التشابه والاختلاف، واستخلاص النتائج.
ستساعدك مهمة أخرى على القيام بذلك: ترى خلايا نباتية وحيوانية فارغة على السبورة. وزع العضيات بين الخلايا وأجب عن الأسئلة:
ما هي العضيات التي وضعتها في الخلية النباتية فقط؟
ما هي العضيات التي وضعتها في الخلية الحيوانية فقط؟
ما هي الأجزاء والعضيات الموجودة في كل من الخلايا النباتية والحيوانية؟
اذكر استنتاجك. ما هو الشيء المشترك بين تركيب الخلايا النباتية والحيوانية؟ ما هي الاختلافات هناك؟
(الانزلاق)
تحتوي الخلية الحيوانية على مركزات. النباتات العليا لا تحتوي عليها في خلاياها؛
لا توجد بلاستيدات في الخلية الحيوانية؛
توجد قشرة السليلوز الكثيفة في النباتات فقط؛
تحتوي النباتات على فجوات كبيرة، ولكن في الحيوانات توجد فقط في الأوليات (المقلصة).
العمل المختبري رقم 1
(التعرف على بطاقة التعليمات الموجودة على طاولة الجميع)
يتم منحك 7 دقائق لإكمال العمل المعملي.
موضوع: مقارنة الخلايا النباتية والحيوانية.هدف: (صوغ نفسك واكتب الغرض من العمل المخبري بناءً على موضوعه)معدات: المجهر، والتحضيرات الدقيقة للخلايا النباتية والحيوانية.تقدم:
- النظر في الاستعدادات الدقيقة للخلايا النباتية والحيوانية. بناءً على ما تعلمته، املأ الجدول بالعلامة "+" أو "-"
أجزاء الخلية والعضيات
- استخلاص النتائج:
استنتاجات من العمل المختبري:
أ). ما الذي يمكن أن يشير إليه التشابه الأساسي في بنية خلايا الكائنات النباتية والحيوانية؟ نموذج لإجابة الطالب. (يشير التشابه الأساسي في البنية والتركيب الكيميائي للخلايا النباتية والحيوانية إلى أصلهما المشترك، ربما من الكائنات المائية أحادية الخلية).
ب). ما الذي قد يشير إليه وجود اختلافات في بنية وعمل الخلايا النباتية والحيوانية؟ نموذج لإجابة الطالب. (لقد ابتعدت الحيوانات والنباتات عن بعضها البعض في عملية التطور. ولديها أنواع مختلفة من التغذية (ذاتية التغذية وغير متجانسة)، وطرق مختلفة للحماية من التأثيرات البيئية الضارة، وما إلى ذلك. وبطبيعة الحال، كان ينبغي أن ينعكس كل هذا في بنية خلاياها.)
3. التوحيد
لذلك، نظرنا اليوم في الفصل إلى تاريخ اكتشاف الخلايا ودراستها، وكذلك تاريخ تكوين النظرية الخلوية، وتعرفنا على مبادئها الأساسية. وقاموا بمقارنة بنية الخلايا النباتية والحيوانية، ووجدوا أوجه التشابه والاختلاف، وتوصلوا إلى استنتاجات. وفي الدرس التالي سنواصل دراسة عضيات الخلية بمزيد من التفصيل.
الان اجب الاسئلة:
من اكتشف القفص وفي أي سنة؟
ما هي الخلية؟
من هو مؤسس نظرية الخلية؟
صياغة المبادئ الأساسية لنظرية الخلية.
ما هو هيكل غشاء البلازما؟
ما هي الوظائف التي يؤديها غشاء البلازما؟
ما هي البلعمة؟
ما هو كثرة الكريات؟
اذكر الاختلافات بين الخلايا النباتية والحيوانية.
العمل في المنزل:
هدف: تكوين الاعتقاد بأن الخلية هي العنصر الهيكلي والوظيفي الرئيسي للجسم؛
مهام:
التعليمية: التأكد خلال الدرس من استيعاب وتكرار المعرفة حول بنية الخلية الحيوانية، بنية ووظائف أجزاء وعضيات الخلية (النواة، السيتوبلازم، الأغشية الخلوية والنووية، EPS وأنواعه، مجمع جولجي، الميتوكوندريا، الليزوزومات، الكروموسومات، الحمض النووي)؛
التنموية: تنمية قدرة الطلاب على مقارنة وتعميم خلية بشرية وخلية نباتية.
التعليمية: خلال الدرس، قم بتعزيز تكوين وجهات النظر والمعتقدات العالمية الأساسية حول البنية الخلوية لجميع أشكال الحياة على كوكبنا؛
نوع الدرس:درس مشترك.
معدات: ملصقات الخلايا النباتية والحيوانية، لوحة الكمبيوتر والوسائط المتعددة، البطاقات التعليمية
خلال الفصول الدراسية:
I. تعميم المعرفة في قسم: "الإنسان كنوع بيولوجي" (مسح خاطف)
- ما هي المساهمات التي قدمها أبقراط وأرسطو في تطوير العلوم الإنسانية؟
- ماذا يدرس علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء والنظافة؟
- ماذا يتضمن مفهوم نمط الحياة الصحي؟
- ما هو موقع الإنسان في عالم الحيوان؟
- ما الذي يشير إلى العلاقة الوثيقة بين الإنسان والقردة؟
- كيف يختلف الإنسان الماهر عن الأسترالوبيثكس؟
- ما هي الأدوات التي يمكن أن يصنعها إنسان النياندرتال؟
- ماذا تسمى الحفريات الأولى للإنسان الحديث؟
- ما هي الأجناس الثلاثة الرئيسية للناس اليوم؟
- ما هي العلامات التي تشير إلى أن الأشخاص ينتمون إلى نفس النوع؟
ثانيا. تعلم مواد جديدة
جميع الكائنات الحية تتكون من خلايا. دعونا نتذكر ما هي الخلية؟
الخلية هي أصغر وحدة في تركيب ونشاط الكائنات الحية.
جميع أجزاء وأعضاء جسم الإنسان مبنية من الخلايا. تتمتع الخلايا بالخصائص التالية: فهي تنمو وتتكاثر وتشارك في عملية التمثيل الغذائي وتستجيب بنشاط للتهيج ولديها القدرة على تجديد ونقل المعلومات الوراثية.
جميع الخلايا متنوعة في الشكل والحجم. يعتمد شكل الخلايا وحجمها على وظيفتها (email.4 الشكل 1).
على سبيل المثال، هناك خلايا لها شكل قرص ثنائي التقعر (كرات الدم الحمراء) أو ألياف طويلة (خلية عصبية).
تصنف الخلايا حسب شكلها: (ذات عمليات، مغزلية الشكل، مستديرة، مسطحة).
تتراوح أحجام خلايا الجسم البشري من 2 إلى 7 ميكرون (للصفائح الدموية) إلى أحجام هائلة (تصل إلى 140 ميكرون للبيضة).
وعلى الرغم من هذا التنوع، فإن جميع خلايا الجسم البشري لديها خطة هيكلية واحدة. الأجزاء الرئيسية للخلية هي: النواة والسيتوبلازم وغشاء الخلية (email.5 الشكل 2).
يفصل غشاء الخلية الخلية عن بيئتها. يعمل الغشاء كقشرة واقية للخلية ويشارك بنشاط في تنظيم عملية التمثيل الغذائي بين الخلية والبيئة، ويتواصل أيضًا مع الخلايا الأخرى.
تعتبر النواة جزءاً مهماً من الخلية، فهي تحتوي على المعلومات الوراثية للخلية (الشكل 3، 4 ص 16، 17).
يملأ السيتوبلازم معظم الخلية. يتكون السيتوبلازم من جزأين: الجزء السائل - الهيالوبلازم والعضيات.
العضيات هي هياكل دائمة للخلية تؤدي وظائف محددة. دعونا نلقي نظرة فاحصة على عضيات الخلايا البشرية. (الشكل 2) الصفحة 16
ملء جدول "عضيات الخلية" (العمل مع الكتاب المدرسي)
|
عضوي |
السمات الهيكلية |
المهام |
|
الشبكة الأندوبلازمية أ) حبيبي (خشن) ب) حبيبي (ناعم) |
نظام القش الريبوسومات على السطح سطح أملس |
تخليق البروتين تخليق الجليكوجين والدهون |
|
الريبوسومات |
أصغر العضيات مستديرة الشكل |
تكوين البروتين |
|
جهاز جولجي |
الأنابيب والدبابات |
تراكم ونقل المواد |
|
الميتوكوندريا |
يتكون من غشائين، يشكل الغشاء الداخلي طيات |
إنتاج الطاقة (ATP) |
|
الجسيمات المحللة |
أجسام مستديرة |
انهيار المواد |
توصل العديد من العلماء الذين درسوا الخلايا إلى استنتاج مفاده أن خلايا الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة متشابهة في التركيب والبنية الكيميائية، وهذا هو أحد الأحكام الرئيسية لنظرية الخلية.
إلى ماذا يشير هذا الاستنتاج في نظرك؟
(القرابة ووحدة الأصل لجميع الكائنات الحية. بدأ تطور الطبيعة الحية مع تطور الخلية. المستوى الأولي لتنظيم المادة الحية هو المستوى الخلوي.)
ومع ذلك، تختلف الخلايا الحيوانية إلى حد ما عن الخلايا النباتية، ويجب أن تكون على دراية بهذه الاختلافات. (تفتقر الخلايا الحيوانية والبشرية إلى البلاستيدات، والفجوة المركزية، وجدار الخلية السليلوز.)
قصة المعلم عن خصائص الخلية.(يكتب الطلاب الخصائص الحيوية الأساسية للخلايا في دفاتر ملاحظاتهم).
1. التمثيل الغذائي - مجموعة من التفاعلات بما في ذلك دخول العناصر الغذائية إلى الخلية وإطلاق المنتجات الأيضية. تفاعلات التخليق الحيوي للمركبات المعقدة وتفاعلات تحلل المواد.
2. التخليق الحيوي - قدرة الخلايا الحية على تصنيع مواد معينة من المكونات التي تدخلها. معظم التفاعلات إنزيمية.
3. التنفس - أكسدة وتكسير العناصر الغذائية مع إطلاق الطاقة الموجودة فيها، والتي يتم تخزينها على شكل جزيئات ATP وإنفاقها على الاحتياجات داخل الخلايا إذا لزم الأمر.
4. النمو - زيادة في حجم الخلية وكمية السيتوبلازم والعضيات في عملية التخليق الحيوي النشط للمواد.
5. التهيج - قدرة الخلايا على الاستجابة للتغيرات في العوامل البيئية عن طريق تغيير وظائفها الحيوية.
6. الانقسام - تكاثر الخلايا الوليدة من الخلية الأم. وهو يكمن وراء تجديد الأنسجة والأعضاء، وكذلك تكاثر وتطور الكائنات الحية.
ثالثا. (من هو أسرع)
1. ما هو العلم الذي يدرس الخلايا؟ متى ومن اكتشف الخلية لأول مرة؟
(علم الخلايا. في عام 1665، اكتشف روبرت هوك لأول مرة وجود الخلايا أثناء دراسة جزء من لحاء شجرة الفلين.)
2. لماذا تسمى الهياكل الخلوية "عضيات" وليس "أعضاء"؟
(العضو عبارة عن بنية متعددة الخلايا، والعضية هي جزء من الخلية تؤدي وظائف مميزة للأعضاء في الكائنات متعددة الخلايا.)
3. أي جزء من الخلية يؤدي وظيفة وقائية؟
(يحمي غشاء الخلية الخلية من البيئة ويسمح بالنفاذية الانتقائية للمواد إلى داخل الخلية).
4. ما هو نظام النقل في الخلية؟
(تشارك الشبكة الإندوبلازمية ومعقد جولجي في نقل المواد داخل الخلية، ويقوم غشاء الخلية بنقل المواد إلى الداخل والخارج).
5. ما هو تركيب ووظيفة نواة الخلية؟
(تحتوي النواة على معلومات وراثية حول خصائص خلية معينة والكائن الحي بأكمله، والتي تتحقق في تخليق بروتينات معينة. يوجد في الخارج غشاء نووي، وفي الداخل يوجد كروماتين مع ضغط - نواة.)
6. ماذا تعرف عن بنية ووظائف الكروموسومات؟
(الكروموسومات عبارة عن مركب من الحمض النووي والبروتينات. الحمض النووي له شكل حلزون مزدوج ويتكون من أقسام منفصلة - جينات، كل منها مسؤول عن تخليق بروتين خلية واحدة، وبالتالي عن تطوير سمة معينة. يوجد في الخلايا الجسدية 46 كروموسومًا، في الأمشاج (الخلايا الإنجابية) - 23 كروموسومًا.)
7. ما هي العضيات وكيف تمد الخلية بالطاقة للقيام بوظائفها الحيوية؟
(الميتوكوندريا، بسبب أكسدة المواد العضوية، تقوم بتصنيع جزيئات ATP، التي تتراكم الطاقة اللازمة للخلية.)
8. في أي العضيات يحدث التخليق المستمر للمركبات العضوية المختلفة؟ (الريبوسومات الموجودة على سطح الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية تصنع البروتين، مجمع جولجي - الكربوهيدرات المعقدة، قنوات الشبكة الملساء - الكربوهيدرات والدهون، الميتوكوندريا - ATP، النواة - الحمض النووي (قبل انقسام الخلية).
9. ما هي وظيفة الليزوزومات؟
(تحلل النفايات وأجزاء من الخلية. في الحيوانات التي تعاني من التحول، تشارك الليزوزومات في تقليل الأعضاء الفردية، على سبيل المثال، ذيل الضفادع الصغيرة. في حالة المجاعة الطويلة، فإنها تدمر جميع العضيات باستثناء النواة للحفاظ على حياة الكائن الحي.)
10. كيف تتفاعل الخلايا مع بعضها البعض ومع العضيات داخل الخلية؟
(من خلال أغشية الخلايا للخلايا المجاورة والجسور السيتوبلازمية والمواد بين الخلايا. من خلال الهيالوبلازم.)
رابعا. تلخيص الدرس
خامساً: الواجبات المنزلية:
§ 4-5؛ املأ الجدول في دفتر "بنية الخلية" صفحة 17 من الكتاب المدرسي.
مستخدممصدرو:
1. الكتاب المدرسي. مادة الاحياء. بشر. المؤلفون: E. A. Ochkur، L. E. Amanzholova، R. E. Dzhumabaeva Almaty "Mektep" 2008
2. بيولوجيا الإنسان في الجداول والأشكال والرسوم البيانية. ريزانوفا إي.أ.، أنتونوفا آي.بي.، ريزانوف أ.أ. م، مدرسة النشر
3. http://nsportal.ru/
تحتوي النواة على هياكل تشبه الخيوط تسمى الكروموسومات. يتكون كل كروموسوم من جزيء DNA طويل مسؤول عن نقل المعلومات الوراثية. تشكل أقسام جزيء الحمض النووي الجينات. يحتل كل جين مكانًا محددًا بدقة في الكروموسوم ويكون مسؤولاً عن وظيفة أو أخرى.
السيتوبلازم هو البيئة الداخلية الجريئة للخلية. العضيات هي هياكل صغيرة تقع في السيتوبلازم. (الشبكة الإندوبلازمية، الريبوسومات، الميتوكوندريا. الليزوزومات، مجمع جولجي، مركز الخلية.) تؤدي كل عضية وظيفة محددة، مما يضمن النشاط الحيوي للخلية.
المواد غير العضوية الماء المواد المعدنية الضرورية لجميع العمليات الحيوية في المحلول المائي تحدث تفاعلات كيميائية في الخلايا، حيث تتم إزالة المواد المتكونة نتيجة التفاعلات الكيميائية من الخلية. يحتوي على جزء من السيتوبلازم ونواة الخلايا بكميات صغيرة من المواد النشطة بيولوجيا وأهمها للعمليات الحيوية: أملاح البوتاسيوم والمغنيسيوم والكالسيوم.
مواد عضوية. المواد العضوية الوصف الوظائف البروتينات أكبر المواد البناء الحماية تسرع التفاعلات الكيميائية دور المحفزات البيولوجية الدهون والكربوهيدرات بنية أقل تعقيدا من البروتينات البناء مصدر الطاقة الأحماض النووية التي تتشكل في نواة الخلية تشارك في تخزين ونقل المعلومات الوراثية
الخصائص الحيوية للخلية: التمثيل الغذائي (يتم تزويد الخلية باستمرار بالمواد المغذية والأكسجين من المادة الموجودة بين الخلايا). الاستيعاب (تدمير المواد العضوية المعقدة (تكوين المواد المعقدة من البسيطة) إلى مواد أبسط). النمو والتكاثر من خلال الانقسام. ويتراوح متوسط العمر المتوقع من عدة ساعات إلى عشرات السنين. الاستثارة هي حالة تنتقل فيها الخلايا من حالة الراحة.
