Тема урока: Клетка: история изучения. Клеточная теория.

Цель урока: сформировать знания об истории создания клеточной

теории, её современных положениях, методах изучения.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент.

II. Постановка проблемы. На первом занятии по “Общей биологии”

мы дали определение живого и выделили его основные уровни

организации. Клетка занимает довольно высокий уровень в иерархии

живых систем. Без изучения клеточного уровня, нельзя понять живое.

III. Изучение новой темы

Клетка – удивительный и загадочный мир, который существует в

каждом организме, будь то растение или животное. Иногда организм

представляет собой одну клетку, как, например, у бактерий, но чаще он

состоит из миллионов клеток.

Цитология – наука, изучающая строение, функции и эволюцию клеток

(от греч. kytos – клетка, каморка).

Мельчайшие структуры всех живых организмов, способные к

самовоспроизведению, называются клеткам

Представление о том, что клетка – что клетка это структурная и

функциональная единица всех живых организмов, известное как

“Клеточная теория”, сложилась постепенно в XIX веке. Но на

основании каких данных ученые утверждают, что клетка – своего рода

общий знаменатель всех живых систем? Ответить на поставленный

вопрос мы сможем, прослушав лекцию, в ходе которой вам предстоит

заполнить таблицу: “Основные этапы развития клеточной теории”.

Этап

Год

Ученый

Вклад в развитие теории

История изучения клетки неразрывно связана с развитием

микроскопической техники и методов исследования. В тайну

клеточного строения человек смог проникнуть только благодаря

изобретению в конце XVI столетия микроскопа.

Первый микроскоп был сконструирован Г. Галилеем в 1609–1610 гг.

Изобретение микроскопа привело к углубленному изучению

органического мира.

Роберт Гук в 1665 г. впервые описал строение коры пробкового дуба и

стебля растений, ввел в науку термин “клетка”, для обозначения ячеек,

мешочков, пузырьков, из которых они состоят.

Несколько позже, в 1671–1682 гг., М. Мальпиги и Н. Грю описали

микроструктуру некоторых органов растений. Н. Грю ввел в науку

термин “ткань” для обозначения совокупности однородных клеток.

Антоний Ван Левенгук (1632–1723) – голландский купец, завоевал

славу ученого, подарив науке величайшие открытия. В период с 1632 по

1719 гг. он впервые открыл красные кровяные тельца, некоторых

простейших животных, мужские половые клетки. Описания этих

“анималькусов” (“зверушек”) снискали голландцу мировую

известность, пробудили интерес к изучению живого микромира.

Не осталась в стороне от научного прогресса и Россия. В 1693 г. во

время пребывания Петра I в Дельфе А.Левенгук продемонстрировал

ему, как движется кровь в плавнике рыбы. Эти демонстрации произвели

на Петра I такое большое впечатление, что вернувшись в Россию, он

создал мастерскую оптических приборов.

В 1725 году организована Петербургская академия наук. Талантливые

мастера И.Е. Беляев, И.Кулибин изготавливали микроскопы, в

конструировании которых принимали участие академики Л.Эйлер, Ф.

Эпинус.

В 1831 г. Р.Броун открыл в клеточном соке ядро – важнейшую

составную часть клетки.Русский ученый П.Ф. Горянинов в 1834 г.

отметил в своих исследованиях, что все животные и растения состоят из

соединенных между собой клеток, которые он назвал пузырьками, то

есть высказал мнение об общем плане строения растений и животных.

Спустя 5 лет, в 1839 г. немецкий физиолог Теодор Шванн издал в

Берлине книгу “Микроскопические исследования о соответствии в

структуре и росте животных и растений.”, в которой он сформулировал

клеточную теорию. При создании клеточной теории Т. Шванн исходил

из открытия немецкого ботаника Маттиаса Шлейдена в 1838 г.

клеточного строения растений и гомологичности происхождения

клеток. Подобное представление, известное как клеточная теория

получило название теории Шванна-Шлейдена. Немецкий ученый

Рудольф Вихров в 1858 году доказал, что клетки возникают из клеток

путем размножения, что дополнило клеточную теорию.

Основные положения клеточной теории на современном этапе

развития биологии причитываем и записываем в тетрадь:

1. Клетка является основной

структурой и функциональной

единицей жизни. Все организмы

состоят из клеток, жизнь

организма в целом обусловлена

взаимодействием составляющих

его клеток.

2. Клетки всех организмов

сходны по своему химическому

составу, строению и функциям.

3. Все новые клетки образуются

при делении исходных клеток.

Различные формы клеток в связи

с выполняемыми функциями.

Основные положения

современной клеточной теории:

1. Все простые и сложные

организмы состоят из клеток,

способных к обмену с

окружающей средой веществами,

энергией, биологической

информацией.

2. Клетка – элементарная

структурная, функциональная и

генетическая единица живого.

3. Клетка – элементарная единица

размножения и развития живого.

4. В многоклеточных организмах

клетки дифференцированы по

строению и функциям. Они

объединены в ткани, органы и

системы органов.

5. Клетка представляет собой

элементарную, открытую живую

систему, способную к

саморегуляции, самообновлению

и воспроизведению.

Основной метод изучения клетки – использование микроскопа

светового или электронного.

Для изучения химического состава органелл клетки используют метод

дифференциального центрифугирования. Для определения

пространственного расположения и физических свойств молекул,

входящих в состав клеточных структур, используют метод

рентгеноструктурного анализа. Методы цито- и гистохимии,

основанные на избирательном действии реактивов и красителей на

определенные химические вещества цитоплазмы, позволяют изучить

химический состав в клетке.

Вот основные события, которые стали

предшественниками создания клеточной теории:

– 1590 г. – создание первого микроскопа (братья Янсен);

– 1665 г. Роберт Гук – первое описание микроскопической структуры

пробки ветки бузины (на самом деле это были клеточные стенки, но Гук

ввел название «клетка»);

– 1695 г. Публикация Антония Левенгука о микробах и других

микроскопических организмах, увиденных им в микроскоп;

– 1833 г. Р. Броун описал ядро растительной клетки;

– 1839 г. М. Шлейден и Т. Шванн открыли ядрышко.

Клеточная теория развивалась благодаря новым открытиям. В 1880 г.

Уолтер Флемминг описал хромосомы и процессы, происходящие в

митозе. С 1903 г. стала развиваться генетика. Начиная с 1930 г. стала

бурно развиваться электронная микроскопия, что позволило ученым

изучать тончайшее строение клеточных структур. XX век стал веком

расцвета биологии и таких наук, как цитология, генетика, эмбриология,

биохимия, биофизика. Без создания клеточной теории это развитие

было бы невозможным.

Итак, клеточная теория утверждает, что все живые организмы состоят

из клеток. Клетка – это та минимальная структура живого, которая

обладает всеми жизненными свойствами – способностью к обмену

веществ, росту, развитию, передаче генетической информации,

саморегуляции и самообновлению. Клетки всех организмов обладают

сходными чертами строения. Однако клетки отличаются друг от друга

по своим размерам, форме и функциям. Яйцо страуса и икринка

лягушки состоят из одной клетки. Мышечные клетки обладают

сократимостью, а нервные клетки проводят нервные импульсы.

Различия в строении клеток во многом зависят от функций, которые они

выполняют в организмах. Чем сложнее устроен организм, тем более

разнообразны по своему строению и функциям его клетки. Каждый вид

клеток имеет определенные размеры и форму. Сходство в строении

клеток различных организмов, общность их основных свойств

подтверждают общность их происхождения и позволяют сделать вывод

о единстве органического мира.

Вывод: ОБЩНОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СТРОЕНИЯ

КЛЕТКИ – ОСНОВНОЙ СТРУКТУРНОЙ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ

ЕДИНИЦЫ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ – СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ О

ЕДИНСТВЕ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ВСЕГО ЖИВОГО НА ЗЕМЛЕ.

IV. Закрепление изученного материала. Проводим в виде теста.

1. Современной клеточной теории соответствует следующее

положение:

а) “клеткам присуще мембранное строение”;

б) “клетки всех живых существ имеют ядра”;

в) “клетки бактерий и вирусов сходны по строению и функциям”;

г) “клетки всех живых существ делятся”.

2. Клеточной теории не соответствует положение:

а) “клетка – элементарная единица жизни”;

б) клетки многоклеточных организмов объединены в ткани по сходству

строения и функций”;

в) “клетки образуются путем слияния яйцеклетки и сперматозоида””;

г) “клетки всех живых существ сходны по строению и функциям”.

3. Создателями клеточной теории являются:

а) Ч. Дарвин и А. Уоллес;

б) Г. Мендель и Т. Морган;

в) Р. Гук и Н. Грю;

г) Т. Шванн и М. Шлейден.

4. С какой из областей знания в большей мере связано развитие

клеточной теории в XIX и XX столетии:

а) с развитием микроскопии;

б) с развитием философии;

в) с развитием физики и химии;

г) с развитием всех указанных направлений.

5. О единстве органического мира свидетельствует:

а) связь организмов со средой;

б) сходство живой и неживой природы;

в) наличие разных уровней организации живой природы;

г) клеточное строение организмов всех царств живой природы.

Ответы: 1 – а, 2 – в, 3 – г, 4 – с, 5 – г.

V. Домашнее задание