Территория кровельщика / Материалы / Кто открыл одноклеточные организмы? Кто такие одноклеточные организмы Для всех представителей одноклеточных эукариот характерно.

Кто открыл одноклеточные организмы? Кто такие одноклеточные организмы Для всех представителей одноклеточных эукариот характерно.

31.03.2024

Имеет долгую историю. Все началось, приблизительно, 4 млрд. лет назад. У атмосферы Земли еще нет озонового слоя, концентрация кислорода в воздухе очень низкая и ничего на поверхности планеты не слышно, кроме извергающихся вулканов и шума ветра. Ученые считают, что именно так выглядела наша планета тогда, когда на неё начала появляться жизнь. Подтвердить или опровергнуть это весьма трудно. Горные породы, которые могли бы дать больше информации людям, разрушились очень давно, благодаря геологическим процессам планеты. Итак, основные этапы эволюции жизни на Земле.

Эволюция жизни на Земле. Одноклеточные организмы.

Жизнь получила свое начало с появлением простейших форм жизни – одноклеточных организмов. Первыми одноклеточными организмами были прокариоты. Эти организмы появились первыми после того, как Земля стала пригодной для начала жизни. не позволила бы появиться даже простейшим формам жизни на своей поверхности и в атмосфере. Этим организмом был не обязателен кислород для своего существования. Концентрация кислорода в атмосфере повышалась, что привело к появлению эукариот. Для этих организмов главным для жизни становился кислород, в среде где концентрация кислорода была маленькой, они не выживали.

Первые организмы, способные к фотосинтезу появились через 1 млрд. лет после появления жизни. Этими фотосинтезирующими организмами были анаэробные бактерии . Жизнь постепенно начала развиваться и после того, как содержание азотистых органических соединений упало появились новые живые организмы, способные использовать азот из атмосферы Земли. Такими существами были сине-зеленые водоросли. Эволюция одноклеточных организмов происходила после ужасных событий в жизни планеты и все стадии эволюции была защищена под магнитным полем земли.

Со временем простейшие организмы стали развиваться и улучшать свой генетический аппарат и развивать способы своего размножения. Затем в жизни одноклеточных организмов произошел переход к разделению их генеративных клеток на мужские и женские.

Эволюция жизни на Земле. Многоклеточные организмы.

После возникновения одноклеточных организмов появились более сложные формы жизни – многоклеточные организмы . Эволюция жизни на планете Земля приобрела более сложные организмы, отличающиеся более сложной структурой и сложных переходных стадий жизни.

Первая стадия жизни – Колониальная одноклеточная стадия . Переход от одноклеточных организмов к многоклеточным, усложняется структура организмов и генетический аппарат. Эта стадия считается самой простой в жизни многоклеточных организмов.

Вторая стадия жизни – Первично-дифференцированная стадия . Более сложная стадия и характеризуется началом принципа “разделения труда” между организмами одной колонии. В этой стадии происходила специализация функций организма на тканевом, органном и системноорганном уровнях. Благодаря этому у простых многоклеточных организмов начала образовываться нервная система. Нервного центра у системы еще не было, но центр координации имеется.

Третья стадия жизни – Централизованно-дифференцированная стадия. За время этой стадии у организмов усложняется морфофизиологическая структура. Улучшение этой структуры происходит через усиление тканевой специализации.Усложняется пищевая, выделительная, генеративная и другие системы многоклеточных организмов. У нервных систем появляется хорошо выраженный нервный центр. Улучшается способы размножения – из наружного оплодотворения во внутреннее.

Заключением третей стадии жизни многоклеточных организмов является появление человека.

Растительный мир.

Эволюционное дерево простейших эукариот разделилось на несколько ветвей. Появились многоклеточные растения и грибы. Некоторые из таких растений могли свободно плавать по поверхности воды, а другие прикреплялись ко дну.

Псилофиты – растения, которые впервые освоили сушу. Затем возникли и другие группы наземных растений: папоротники, плауны и другие. Эти растения размножались спорами, но предпочитали водную среду обитания.

Большого разнообразия достигли растения в каменноугольный период. Растения развивались и могли достигать в высоту до 30 метров. В этом периоде появились первые голосемянные растения. Наибольшим распространением могли похвастаться плаунообразные и кордаиты. Кордаиты напоминали формой ствола хвойные растения и имели длинные листья. После этого периода поверхность Земли была разнообразна различными растениям, которые достигали 30 метров в высоту. Спустя большое количество времени наша планета стала похожа на ту, которую мы знаем сейчас. Сейчас на планете существует огромное многообразие животных и растений, появился человек. Человек, как существо разумное, после того как встал “на ноги” посвятил свою жизнь изучению . Загадки и стали интересовать человека, а так же самое главное – откуда появился человек и для чего он существует. Как вы знаете, ответов на эти вопросы до сих пор не существует, есть только теории, которые противоречат друг другу.

Основные группы

Основная статья: Группы

Основные группы одноклеточных:

Инфузории (12 мк - 3 мм)...
Амебы (до 0,3 мм)
Ресничные
Эвглена

Прокариоты

Прокариоты преимущественно одноклеточны, за исключением некоторых цианобактерий и актиномицетов . Среди эукариот одноклеточное строение имеют простейшие , ряд грибов , некоторые водоросли . Одноклеточные могут формировать колонии .

Появление и эволюция

Считается, что одноклеточными были первые живые организмы Земли . Наиболее древними из них считаются бактерии и археи . Одноклеточные животные и прокариоты были открыты А. Левенгуком .

Эукариоты

Эукарио́ты, или Я́дерные (лат. Eucaryota от греч. εύ- - хорошо и κάρυον - ядро) - домен (надцарство) живых организмов, клетки которых содержат ядра. Все организмы, кроме бактерий и архей, являются ядерными (вирусы и вироиды также не являются эукариотами, но не все биологи считают их живыми организмами).

Животные, растения, грибы, а также группы организмов под общим названием протисты - все являются эукариотическими организмами. Они могут быть одноклеточными и многоклеточными, но все имеют общий план строения клеток. Считается, что все эти столь несхожие организмы имеют общее происхождение, поэтому группа ядерных рассматривается как монофилетический таксон наивысшего ранга. Согласно наиболее распространённым гипотезам, эукариоты появились 1,5-2 млрд лет назад. Важную роль в эволюции эукариот сыграл симбиогенез - симбиоз между эукариотической клеткой, видимо, уже имевшей ядро и способной к фагоцитозу, и проглоченными этой клеткой бактериями - предшественниками митохондрий и хлоропластов.

Примечания

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Окружающий нас мир поражает разнообразием форм жизни – от невидимых глазу вирусов и миллиметровой ряски до гигантского 30-метрового синего кита. Только представители царства Животных составляют около 1.5 млн видов. Все они обладают рядом общих признаков: не могут создавать органические вещества самостоятельно, ведут активный образ жизни и имеют органы чувств, позволяющие ориентироваться в пространстве.

Самыми элементарными представителями животных являются простейшие одноклеточные организмы. Известно почти 70 тыс. разновидностей этих существ. Подобно бактериям, состоят из единственной клетки, обладающей более сложным устройством. Поскольку клетка имеет ядро, то их относят к эукариотам. Это целиком самодостаточные организмы, которые обладают органоидами, выполняющими пищеварительные, регулятивные и выделительные функции.

В зависимости от типа питания выделяют:

Автотрофов – могут самостоятельно синтезировать из неорганики нужные органические вещества.
Гетеротрофов – получают необходимые вещества из других поглощённых организмов.
Миксотрофов – способны к фотосинтезу подобно растениям, одновременно проявляя способность к поглощению органических веществ, как животные.

В большинстве простейшие организмы являются гетеротрофами, в роли источника пищи выбирая либо растения, либо других гетеротрофов или их остатки.

Способы перемещения простейших достаточно разнообразны и служат основой для деления на классы, в которые входят: жгутиковые, корненожки, споровики, инфузории, солнечники, радиолярии.

Распространение

Простейшие живут в любой влажной среде: морской, речной, болотной воде, в лужах после дождя и в сырой земле, даже во мху. И это неполный перечень мест, где обитают простейшие. Их можно встретить и в клетках, кровяной плазме, кишечнике многоклеточных.

При неблагоприятных условиях (недостаток влаги, кислорода или пищи) эти организмы создают вокруг себя цисту. Так, они могут долго оставаться живыми при низких температурах либо при полном отсутствии влаги. В таком состоянии простейшие живут от полутора до 17 лет.

В сухом состоянии цисты легко подхватываются ветром, который разносит их на большое расстояние. Они прикрепляются к птицам и насекомым, переносящим незваных пассажиров в разные места. Как только цисты попадут в хорошие условия жизни, то их обитатели сразу же покинут укрытие и быстро восстановят свою деятельность.

Разнообразие питания и способность переноситься на большие расстояния обусловили широкое распространение простейших по земному шару.

Классы и виды

Класс жгутиковые

К этому классу относят животных, передвигающихся с помощью одного или нескольких жгутиков или бичей – тонких цитоплазматических отростков . Количество их составляет 1–8 штук. У некоторых представителей бич проходит вдоль тела, присоединяясь к нему выростом цитоплазмы. Этот вырост совершает волновые движения и служит вспомогательным органом.

Обитают жгутиковые как в пресной, так и в морской воде, значительно реже в почве. Они важны для водоёмов. Размножаются как продольным делением клетки пополам, так и путём формирования гамет. Яркими представителями являются эвглена зелёная и вольвокс.

Эвглена зелёная – типичный представитель одиночной формы, житель пресноводных водоёмов. Имеет веретеновидную форму тела, постоянную из-за уплотнения наружного слоя протоплазмы. Обладая единственным жгутиком, плавает сверху в светлое время суток, поскольку в этот период появляется способность к фотосинтезу. В темноте же животное становится гетеротрофным и ищет жидкую органическую пищу. При благоприятном режиме питания организм запасает питательные вещества, близкие составом к крахмалу.

Размножается бесполым путём – вначале делится ядро, потом и все тело простейшего. Одна дочерняя клетка получает старый жгутик либо передачи его может не быть вовсе и в обеих клетках вырастает новый. Во время зимы эвглена образует цисту, отбрасывая жгутик, и живёт в таком состоянии до тепла.

Вольвокс – колониальная форма жгутиковых, которая включает в себя тысячи особей. Обитает в стоячей пресной воде. Колонии формируются в виде шариков, достигающих 1 мм. В каждом шарике существует множество клеток, подобных по своему строению эвглене. Однако, в отличие от неё, клетки вольвокса имеют по 2 жгутика. Колония представляет собой студенистое вещество, в которое погружены клетки таким образом, что движущие жгутики выставлены наружу. Так, вольвокс и перекатывается по воде.

Когда приходит пора размножения, несколько клеток погружаются в вещество глубже и делятся, образуя новые молодые колонии, которые затем попадают наружу. А также могут образовываться и половые формы из макро и микрогамет.

Пресноводная амёба живёт в лужах и небольших прудах. Питается водорослями и частицами органических веществ, переваривая их в пищеварительных вакуолях. Размножение бесполое – вначале делится ядро клетки, а потом и цитоплазма. Тело пронизывают поры, сквозь которые выпячиваются ложноножки.

К корненожкам или саркодовым относят также солнечников и радиолярии.

Солнечники живут в пресных водоёмах . Питаются водорослями и микроорганизмами, личинками беспозвоночных и бактериями. От остальных простейших отличаются скелетом на поверхности клетки.

Радиолярии (лучевики ) обитают в солёной воде морей и океанов тропических и субтропических поясов. Обладают внутренним скелетом, лучи которого служат для укрепления псевдоподий, захватывающих добычу. Размножаются путём деления. После отмирания скапливаются в виде ила, который впоследствии трансформируется в минералы.

Класс споровики

Это самые высокоорганизованные простейшие , обитающие в водоёмах, почве и в чужих организмах. Передвигаются с помощь ресничек. Существует около 5 тыс. видов. Яркий представитель – инфузория туфелька. Обычная обитает в стоячих водоёмах и размножается бесполым и половым путём. Питается бактериями и водорослями, в свою очередь, служит пищей для рыб.

Простейшие одноклеточные организмы играют как отрицательную, так и положительную роль в природе и жизни человека:

Министерство высшего и среднего образования РФ

Московский Государственный Университет Пищевых Производств

Институт экономики и Предпринимательства

Реферат на тему:

Одноклеточные организмы как наиболее простые формы жизни

Выполнила студентка

Группы 06 Э-5

Пантюхина О.С

Проверила проф. Бутова С.В

Москва 2006

1. Введение. . . . . . . . . . . .3

2. Простейшие. . . . . . . . . . . 4-5

3. Четыре основных класса простейших. . . . .5-7

4. Размножение-основа жизни. . . . . . . . . 8-9

5. Большая роль маленьких простейших. . . . . 9-11

6. Заключение. . . . . . . . . . . . .12

7. Список литературы. . . . . . .13

Введение

Одноклеточные организмы выполняют те же функции, что многоклеточные: питаются, двигаются и размножаются. Их клетки должны быть <<мастером на все руки>>, чтобы делать все это, что другие животных делают особые органы. Поэтому одноклеточные животные настолько непохожи на остальных, что их выделяют в отдельные подцарство простейших.

Простейшие

Тело простейших состоит только из одной клетки. Форма тела простейших разнообразна. Оно может быть постоянным, иметь лучевую, двустороннюю симметрию (жгутиковые, инфузории) или вообще не иметь постоянной формы (амеба). Размеры тела простейших обычно малы – от 2-4 мк до 1,5 мм, хотя некоторые крупные особи достигают 5 мм в длину, а ископаемые раковинные корненожки имели в диаметре 3 см и более.

Тело простейших состоит из цитоплазмы и ядра. Цитоплазма ограничена наружной цитоплазматической мембраной, в ней находятся органоиды - митохондрии, рибосомы, эндо-плазматическая сеть, аппарат Гольджи. У простейших одноили несколько ядер. Форма деления ядра – митоз. Имеетсятакже половой процесс. Он заключается в образовании зиготы. Органоиды движения простейших – это жгутики, реснички, ложноножки; или их нет совсем. Большинство простейших, как и все прочие представители животного царства, гетеротрофные. Однако среди них имеются и автотрофные.

Особенность простейших переносить неблагоприятные условия окружающей среды – состоит в способности инцис тироваться , т.е. образовывать цисту . При образованиицисты органоиды движения исчезают, объем животногоуменьшается, оно приобретает округлую форму, клетка покрывается плотной оболочкой. Животное переходит в состояние покоя и при наступлении благоприятных условий возвращается к активной жизни.

Размножение простейших весьма разнообразно, от простого деления (бесполое размножение) до довольно сложного полового процесса – конъюгации и копуляции.

Среда обитания простейших разнообразна – это море, пресные воды, влажная почва.

Четыре основных класса простейших

1 – жгутиковые (Flagellata, или Mastigophora);

2 – саркодовые (Sarcodina, или Rhizopoda);

3 – споровики (Sporozoa);

4 – инфузории (Infusoria, или Ciliata).

1.Около 1000 видов, преимущественно с вытянутым овальным или грушевидном телом, составляют класс жгутиковых ( Flagellata или Mastigophora). Органеллы движения – жгутики, которых у различных представителей класса может быть от 1 до 8 и более. Жгутик – тонкий цитоплазматический вырост, состоящий из тончайших фибрилл. Своим основанием он прикреплен к базальному тельцу или кинетопласту . Жгутиковые движутся жгутом вперед, создавая своим движением вихревые водовороты и как бы «ввинчивая» животное

в окружающую жидкую среду.

Способ питания : жгутиковых разделяют на имеющиххлорофилл и питающихся автотрофно, и на не имеющих хлорофилла и питающихся, как прочие животные, гетеротрофнымспособом. Гетеротрофы на передней стороне тела имеют особое углубление – цитостом , через который при движениижгутика пища вгоняется в пищеварительную вакуоль. Рядформ жгутиковых питается осмотическим путем, всасывая всей поверхностью тела, растворенные органические вещества из окружающей среды.

Способы размножения : Размножение происходит чаще всего путем деления надвое: обычно одна особь дает начало двум дочерним. Иногда размножение происходит очень быстро, с образованием бесчисленного множества особей (ночесветки).

2.Представители класса саркодовых, или корненожек(Sarcodina илиRhizopoda ), двигаются при помощи ложноножек – псевдоподобий.

Класс включает разнообразных водных одноклеточных:амеб, солнечников, лучевиков. Среди амеб, кроме форм, неимеющих скелета или раковинки, встречаются виды, имеющие домик.

Большинство саркодовых являются обитателями морей, имеются также пресноводные, живущие в почве.

Саркодовые характеризуются непостоянной формой тела. Дыхание осуществляется всей его поверхностью. Питание – гетеротрофное. Размножение – бесполое, существует также половой процесс.

в позвоночных животных – млекопитающих, рыбах, птицах. Кокцидия токсоплазмоз вызывает болезнь человека токсоплазмоз. Им можно заразиться от любого представителя семейства кошачьих.

4. Представители класса инфузорий (Infusorians илиCiliata ) имеют органеллы передвижения – реснички, обычно в большом числе. Так, у туфельки (Paramecium caudatum ) число ресничек более 2000. Реснички (как и жгутики) представляют собой специальные сложно устроенные цитоплазматические выросты. Тело инфузорий покрыто оболочкой, пронизанной мельчайшими порами, через которые выходят реснички.

В тип инфузорий объединяют наиболее высоко организованных простейших. Они – вершина достижений, совершенных эволюцией в этом подцарстве. Инфузории ведут свободно плавающий или прикрепленный образ жизни. Обитают как

У всех инфузорий не менее двух ядер. Большое ядро регулирует все жизненные процессы. Маленькое ядро играет основную роль в половом процессе.

Размножаются инфузории делением (поперек оси тела). Кроме того, у них периодически происходит половой процесс – конъюгация . Инфузория “туфелька ” делится ежедневно,некоторые другие – несколько раз в сутки, а “трубач ” – раз

в несколько дней.

Пища в тело животного попадает через клеточный “рот”, куда она загоняется движением ресничек; на дне глотки образуются пищеварительные вакуоли . Непереваренные остатки выводятся наружу.

Многие инфузории питаются только бактериями, другие же – хищники. Например, самые опасные враги “ туфельки ” – инфузории дидинии. Они меньше ее, но, нападая вдвоем иливчетвером, со всех сторон окружают “туфельку ” и убивают ее, выбрасывая из глотки, словно копье, особую “палочку ”. Некоторые дидинии съедают в сутки до 12 “туфелек”.

Органеллы выделения инфузорий представляют собой две сократительные вакуоли; за 30 минут они выводят из инфузории количество воды равное объему всего ее тела.

Размножение – основа жизни

Бесполое размножение-деление клетки : Чаще всего у простейших встречается бесполое размножение. Оно происходит путём деления клетка. Вначале делиться ядро. Программа развития организма находиться ядре клетки в виде комплекта молекул ДНК. Поэтому ещё до деления клетки ядро удваивается, чтобы каждая из дочерних клеток получила свою копию наследственного текста. Затем клетка делиться на две примерно равные части. Каждый из потомков получает лишь половину цитоплазмы с органеллами, но полную копии материнской ДНК и, пользуясь инструкциями, достраивает себе до целой клетки.

Бесполое размножение-простой и быстрый способ увеличить число своих потомков. Это способ размножение, по сути, не отличается от деления клеток при росте тела многоклеточного организма. Вся разница в том, что дочерние клетки одноклеточных, в конце концов, расходятся, как самостоятельные организмы.

При деление клеток родительская особь не исчезает, а просто превращается в двух особей-двойников. Это означает, что при бесполом размножение организм может жить вечно, точно повторяясь в своих потомках. Действительно, учёным удавалась в течение нескольких десятков лет сохранять культуру простейших с одними и теми же наследственными свойствами. Но, во-первых, в природе численность животных строго ограничена запасами пищи, так что выживают лишь немногие потомки. Во-вторых, абсолютно одинаковые организмы вскоре могут оказаться одинаково неприспособленными к изменению условий и все погибнут. Избежать этой катастрофы помогает половой процесс.

Тема: «ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНИЗМЫ: ПРОКАРИОТЫ И ЭУКАРИОТЫ»

Урок 1 : Строение клеток эукариот».

Цель урока : дать учащимся общее представление о строении клеток эукариот, об особенностях их функций в связи со строением.

Оборудование и материалы : схема строения эукариотической клетки; фотографии органелл, сделанные под световым и электронным микроскопом.

Базовые понятия и термины:

Концепция урока: показать строение клеток эукариот (позже в сравнении дать информацию о более простых прокариотических клетках). Рассказывая об эукариотах, использовать уже имеющиеся у школьников знания.На основе знаний о клетках эукариот дать (в сравнении) информацию о более простых прокариотических клетках. Рассказать о прокариотах подробнее в связи с тем, что информации об этих организмах у школьников пока ещё не много.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УРОКА:

I. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности :

Какие органеллы характерны для клеток растений?

Какие органеллы характерны для клеток животных?

Какие функции выполняют хлоропласты?

Что вы знаете о митохондриях?

Для чего нужна клеточная стенка? У каких клеток она есть?

II . ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

Вступительное слово учителя.

ПРОКАРИОТЫ.

В зависимости от уровня организации клетки организмы делят на прокариоты и эукариоты.

Прокариоты (от лат. про - перед, вместо и греч. карион - ядро) - надцарство организмов, к которому относятся царства Бактерии и Цианобактерий (устаревшее название - «сине-зеленые водоросли»).

Клетки прокариот характеризуются простым строением: они не имеют ядра и многих органелл (митохондрий, пластид, эндоплазматической сети, комплекса Гольджи, лизосом, клеточного центра). Только у некоторых бактерий - обитателей водоемов или капилляров почвы, заполненных водой, имеются особые газовые вакуоли. Изменяя в них объем газов, эти бактерии могут перемещаться в водной среде с минимальными затратами энергии. В состав поверхностного аппарата клеток прокариот входят плазматическая мембрана, клеточная стенка, иногда - слизистая капсула.

(рис. 1).

В цитоплазме прокариот находятся рибосомы, разнообразные включения, одна или несколько ядерных зон (нуклеоидов), содержащих наследственный материал. Наследственный материал прокариот представлен кольцевой молекулой ДНК, прикрепленной в определенном месте к внутренней поверхности плазматической мембраны (рис. 1).

Рибосомы прокариот сходны по строению с рибосомами, расположенными в цитоплазме и на мембранах эндоплазматической сети клеток эукариот, но отличаются более мелкими размерами. Плазматическая мембрана клеток прокариот может образовывать гладкие или складчатые выпячивания, направленные в цитоплазму. На складчатых мембранных образованиях могут располагаться ферменты, рибосомы, а на гладких - фотосинтезирующие пигменты. В клетках цианобактерий обнаружены округлые замкнутые мембранные структуры - хроматофоры, в которых расположены фотосинтезирующие пигменты.

Клетки некоторых бактерий имеют органеллы движения - один, несколько или много жгутиков. Жгутики прокариот состоят из одной молекулы специфического белка, имеющей трубчатое строение. Жгутики могут быть длиннее самой клетки в несколько раз, однако их диаметр незначительный (10-25 нм), поэтому в световой микроскоп они не видны. Кроме жгутиков, поверхность бактериальных клеток часто имеет нитчатые и трубчатые образования, состоящие из белков или полисахаридов. Он обеспечивают прикрепление клетки к субстрату или принимаю участие в передаче наследственной информации во время полового процесса.

Клетки прокариот имеют небольшие размеры (не превышают 30 мкм, а есть виды, диаметр клеток которых составляет около 0,2 мкм). Большинство прокариот - одноклеточные организмы есть среди них и колониальные формы. Скопления клеток прокариот могут иметь вид нитей, гроздей и т. д; иногда они окружен: общей слизистой оболочкой - капсулой. У некоторых колониальных цианобактерий соседние клетки контактируют между собой через микроскопические канальцы, заполненные цитоплазмой.

Форма клеток прокариот разнообразна: шаровидная (кокки), палочковидная (бациллы), в виде изогнутой (вибрионы) или спирально закрученной (спириллы) палочки и др. (рис.2)

(рис.2)

***

(сообщение учащегося – выдержка из реферата- до 5 мин.)

Открытие вирусов и их место в системе живой природы. Существование вирусов впервые доказал русский ученый Д. И. Ивановский в 1892 г. Исследуя заболевание табака - так называемую листовую мозаику, он при помощи микробиологических фильтров пытался выделить возбудителя этой болезни. Но даже фильтры с наименьшим диаметром пор не могли задержать этого возбудителя, и отфильтрованный сок больного растения вызывал заболевание здоровых. Ученый высказал предположение о существовании какого-то неизвестного организма, по размерам значительно уступающего бактериям. Позже было доказано существование аналогичных частиц, которые вызывали заболевания у животных. Все эти невидимые в световой микроскоп частицы получили общее название вирусы (от лат. вирус - яд). Однако настоящее изучение вирусов стало возможным лишь в 30-х годах XIX ст. после изобретения электронного микроскопа. Наука, изучающая вирусы, называется вирусологией.

Особенности строения и функционирования вирусов. Размены вирусных частиц составляют от 15 до нескольких сотен, иногда до 2 тысяч (некоторые вирусы растений) нанометров. (рис.3)

(рис.3)

Жизненный цикл вирусов состоит из двух фаз: внеклеточной и внутриклеточной.

Каждая вирусная частица состоит из молекулы ДНК или особой РНК, покрытых белковой оболочкой (соответственно их называют: ДНК - или РНК-содержащие вирусы). (рис.4)

(рис.4)

Обе эти нуклеиновые кислоты несут наследственную информацию о вирусных частицах.

Вирусные нуклеиновые кислоты имеют вид одно- или двух-, цепочных спиралей, которые, в свою очередь, бывают линейными, кольцевыми или вторично скрученными.

В зависимости от структуры и химического состава оболочки вирусы подразделяют на простые и сложные.

Простые вирусы имеют оболочку, состоящую из однотипных белковых образований (субъединиц) в виде спиральных или многогранных структур (напр., вирус табачной мозаики) {рис. 28). Они имеют различную форму - палочковидную, нитчатую, шаровидную и др.

Сложные вирусы дополнительно покрыты липопротеиновой мембраной. Она представляет собой часть плазматической мембраны клетки-хозяина и содержит гликопротеиды (вирусы оспы, гепатита В и др.). Последние служат для распознавания специфических рецепторов на мембране клетки-хозяина и прикрепления к ней вирусной частицы. Иногда в мембране вируса содержатся ферменты, обеспечивающие синтез вирусных нуклеиновых кислот в клетке-хозяине и некоторые другие реакции.

Во внеклеточной фазе вирусы способны существовать длительное время и выдерживать воздействие солнечных лучей, низких или высоких температур (а частицы вируса гепатита В 1 - даже кратковременное кипячение). Вирус полиомиелита 2 во внешней среде сохраняет способность к заражению хозяина на протяжении нескольких дней, а оспы - многих месяцев.

Механизмы проникновения вируса в клетку-хозяина. Большинство вирусов специфичны: они поражают только определенные типы клеток-хозяев многоклеточных организмов (клетки-мишени) или отдельные виды одноклеточных организмов. Проникновение в клетку-хозяина начинается взаимодействием вирусной частицы с мембраной клетки, на которой расположены особые Рецепторные участки. В оболочке вирусной частицы содержатся особые белки (прикреплённые), «распознающие» эти участки, что и обеспечивает специфичность вируса. Если вирусная частица прикрепляется к клетке, на мембране которой нет чувствительных к ней рецепторов, то заражения не происходит. У простых вирусов прикрепительные белки находятся в белковой оболочке, у сложных - на игольчатых или шиловидных выростах поверхностной мембраны.

В клетку-хозяина вирусные частицы попадают разными путями. Многие сложные вирусы - благодаря тому, что их оболочка сливается с мембраной клетки хозяина (напр., как у вируса гриппа). Часто вирусная частица попадает внутрь клетки путем пиноцитоза (напр., вирус полиомиелита). Большинство вирусов растений проникает внутрь клеток-хозяина в местах повреждения клеточных стенок.

Она состоит из расширенной головки, белковая оболочка которой содержит ДНК, отростка, в виде чехла, напоминающего растянутую пружину, внутри которого находится полый стержень, и хвостовых нитей. При помощи этих нитей вирус соединяется с рецепторными участками клетки-хозяина и прикрепляется к ее поверхности. Затем чехол резко сокращается, вследствие чего стержень проходит через оболочку бактерии и впрыскивает вирусную ДНК внутрь нее. Пустая оболочка бактериофага остается на поверхности клетки-хозяина.

(обобщение учителя – до 1 мин.)

ЭУКАРИОТЫ.

(сообщение учащегося – выдержка из реферата - до 5 мин.)

Известно, что клетки очень разнообразны. Их разнообразие настолько велико, что поначалу, рассматривая клетки в микроскоп, ученые не замечали в них сходных черт и свойств. Но позже было обнаружено, что за всем многообразием клеток скрываются их принципиальное единство, общие, характерные для них проявления жизни.

Чем же клетки одинаковы?

Содержимое любой клетки отделено от внешней среды особой структурой - плазматической мембраной (плазмалеммой). Эта отделённость позволяет создавать внутри клетки совершенно особую среду, не похожую на ту, которая ее окружает. Поэтому в клетке могут идти те процессы, которые не протекают больше нигде. Их называют процессами жизнедеятельности.

Все содержимое клетки, за исключением ядра носит название цитоплазмы. Поскольку клетка должна осуществлять множество функций, то в цитоплазме имеются разнообразные структуры, обеспечивающие выполнение этих функций. Такие структуры называются органеллами (или органоидами - это синонимы, но органеллы - более современный термин).

Какие же основные органеллы клетки?

Самая крупная органелла клетки - ядро, в которой хранится и из которого переписывается наследственная информация. Это - центр управления обмена веществ клетки, он контролирует деятельность всех других органелл.

В ядре есть ядрышко - это место, где образуются другие важные органеллы, участвующие в синтезе белка. Их называют рибосомами. Но рибосомы только формируются в ядре, а работают они (т. е. синтезируют белок) в цитоплазме. Часть из них находится в цитоплазме свободно, а часть прикрепляется к мембранам, которые образуют сеть, получившую название эндоплазматической. Эндоплазматическая сеть - это сеть канальцев, ограниченных мембранами. Существует два типа эндоплазматической сети: гладкая и шероховатая. На мембранах шероховатой эндоплазматической сети расположены рибосомы, поэтому в ней идёт синтез и транспорт белков. А гладкая эндоплазматическая сеть - это место синтеза и транспорта углеводов и липидов.

Для синтеза белков, углеводов и жиров необходима энергия, которую вырабатывают энергетические станции клетки - митохондрии. Митохондрии - двухмембранные органеллы, в которых осуществляется процесс клеточного дыхания. На мембранах митохондрий окисляются пищевые продукты и накапливается химическая энергия в виде особых энергетических молекул.

В клетке имеется также место, где органические соединения могут накапливаться и откуда они могут транспортироваться. Это аппарат Гольджи - система плоских мембранных мешочков. Он принимает участие в транспорте белков, липидов, углеводов, обновлении плазматической мембраны. В аппарате Гольджи образуются также органеллы внутриклеточного пищеварения - лизосомы.

Лизосомы - одномембранные органеллы, характерные для клеток животных, содержащие ферменты, которые могут разрушать белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, липиды.

Все органеллы клетки работают совместно, принимая участие в процессах обмена веществ и энергии.

В клетке могут быть органеллы, не имеющие мембранного строения.

Цитоскелет - это опорно-двигательная система клетки, которая включает в себя микрофиламенты, реснички, жгутики, клеточный центр,

продуцирующий микротрубочки и центриоли.

Есть органеллы, характерные только для клеток растений,- пластиды.

Пластиды бывают трех типов: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. В хлоропластах, как вы уже знаете, идет процесс фотосинтеза. В растениях есть также вакуоли - это продукты жизнедеятельности клетки, которые являются резервуарами воды и растворенных в ней соединений. (см.рис.6,7,8)

рис.6

рис.7

рис.8

(обобщение учителя – до 1 мин.)

(Работа а парах с дидактическими карточками и рисунками )

Итоги изучения эукариотической клетки можно объединить в таблицу.

Органеллы эукариотической клетки

Название органеллы	Особенности строения	Биологические функции
	Самая крупная двухмембранная органелла клетки	Является информационным центром клетки, отвечает за процессы хранения, изменения, передачи и реализации наследственной информации
Рибосомы	Немембранные органеллы, сферические структуры диаметром 20 нм. Это самые мелкие клеточные органеллы	На рибосомах происходит синтез белка в клетке
Шероховатая эндоплазматическая сеть	Система мембран, образующих канальцы и полости. На мембранах расположены рибосомы	Система синтеза и транспорта белков
Гладкая эндоплазматическая сеть	Система мембран, образующих канальцы и полости. Рибосом на этих мембранах нет	Система синтеза и транспорта углеводов и липидов
Аппарат Гольджи	Состоит из окружённых мембранами полостей, уложенных в стопку	Место накопления, сортировки, упаковки и дальнейшего транспорта веществ по клетке
Лизосомы (характерны для клеток животных)	Одномембранные органеллы, мелкие пузырьки, содержащие ферменты	Способны расщеплять белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты
Вакуоли (характерны для клеток растений)	Полости, окружённые мембраной	Резервуары воды и растворенных в ней соединений, поддерживают тургорное давление
Митохондрии	Двухмембранные органеллы	Обеспечивают процессы дыхания в клетке
Пластиды: хромопласты, лейкопласты, хлоропласты	Двухмембранные оргалеллы: лейкопласты - бесцветные, хлоропласты - зелёные, хромопласты - цветные (не зелёные)	В хлоропластах идёт процесс фотосинтеза, хромопласты обеспечивают различную окраску частей растений, а лейкопласты играют запасающую роль
Цитоскелет	Включает в себя немембранные органеллы: микрофиламенты, реснички и жгутики, клеточный центр, продуцирующий микротрубочки и центриоли	Обеспечивает движение клетки, изменение формы клетки, изменение взаиморасположения органелл внутри клетки

III. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся.

укажите НА ДИДИКТИЧЕСКИХ КАРТОЧКАХ основные структурные элементы (органеллы) клеток растений и животных.

(работа в парах с дидактическими карточками)

(Образцы дидактических карточек:

V. Домашнее задание :

§ 25, 26 учебника (с. 100-107), - изучить; рисунки – рассмотреть.

§ 9, - повторить. Подготовиться к лабораторной работе.

УРОК 2 : «Строение прокариотической клетки».

Лабораторная работа : «Строение клеток прокариот и эукариот».

Цель урока : продолжить формирование у учащихся общего представления о строении клеток прокариот (в сравнении с эукариотами), об особенностях их функций в связи со строением.

Оборудование и материалы : схема строения прокариотической и эукариотической клеток; постоянные препараты клеток эпидермиса лука, эпителиальной ткани. Для лабораторной работы: световой микроскоп, покровные стекла, пинцеты, препаровальные иглы.

Базовые понятия и термины: органеллы, эукариоты, прокариоты, ядро, рибосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, хлоропласты, плазматическая мембрана, мембранные органеллы, немембранные органеллы, клеточный центр.

Концепция урока: на основе знаний о клетках эукариот дать (в сравнении) информацию о более простых прокариотических клетках. Рассказать о прокариотах подробнее в связи с тем, что информации об этих организмах у школьников пока ещё не много.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УРОКА :

I. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности:

Какие органеллы есть в любой клетке?

Во всех ли клетках есть ядро?

Какие функции выполняет в клетке ядро?

Могут ли быть безъядерные клетки?

II. Изучение нового материала :

Работа с таблицей.

Прокариоты – одноклеточные организмы, у которых нет оформленного ядра и многих других органелл. Но поскольку это живые организмы, то они должны выполнять все функции живого. Как? С помощью чего? Если у них нет тех органелл, которые характерны для эукариот, то как они без них обходятся? Отличия в характеристиках прокариот и эукариот видны по следующей таблице:

(Работа а парах с таблицами)

Характеристика	ЭУКАРИОТЫ	ПРОКАРИОТЫ
Размеры клеток	Диаметр до 40 мкм, объем клетки в 1000-10000 раз больше, чем у прокариот.	Диаметр в среднем составляет 0,5 – 5 мкм
Форма	Одноклеточные и многоклеточные	Одноклеточные
Наличие ядра	Есть оформленное ядро	Есть ядерная зона, в которой расположена кольцевая молекула ДНК, выполняющая роль информационного центра
Наличие рибосом	Имеются в цитоплазме и на шероховатой ЭПС	Есть только в цитоплазме, но гараздо меньшие по размерам
Где идет синтез и транспорт белка	В цитоплазме и на мембранах ЭПС	Только в цитоплазме
Как протекают процессы дыхания	Процесс аэробного дыхания протекает в митохондриях	Аэробное дыхание протекает на дыхательных мембранах, специальных органелл для этого процесса нет
Как протекает процесс фотосинтеза	В хлоропластах	Спецорганелл нет. У некоторых форм фотосинтез протекает на фотосинтетических мембранах
Способность к фиксации азота	Не способны к фиксации азота	Могут фиксировать азот
Строение клеточных стенок	У растений – целлюлоза, у грибов - хитин	Основной структурный компонент – муреин
Наличие органелл	Много. Одни двухмембранные, другие - одномембранные	Мало. Внутренние мембраны встречаются редко. Если они есть, то на них протекают процессы дыхания или фотосинтеза

Лабораторная работа: «Особенности строения клеток прокариот и эукариот».

ХОД РАБОТЫ:

Подготовить микроскоп к работе.

При малом увеличении рассмотреть постоянный препарат клеток (растений, грибов, животных). Затем перевести микроскоп на большое увеличение и рассмотреть препараты детальнее.

Сравнить препараты между собой. Зарисовать увиденное.

Рассмотреть электронно-микроскопические фотографии клеток различных организмов. Найти на них клеточную стенку, плазматическую мембрану, ядро, ЭПС, аппарат Гольджи, митохондрии, вакуоли.