- Методическая копилка - Государственное учреждение образования «Жодинская женская гимназия»

ФРАГМЕНТ УРОКА

Одномембраннные органоиды. Лизосомы, вакуоли.

Цель урока: выявление взаимосвязей между всеми типами одномембранных органоидов клетки, составление соответствующей схемы.

Задачи урока:

- Изучить строение и функции одномембранных органоидов лизосом и вакуолей.

- Составить схему потока мембран в клетке.

- Развивать знания обучающихся о строении клетки и клеточных процессах.

Оборудование: мультимедиапроектор, чашки Петри, плоды аронии, теннисные шарики, прочные пакеты, бумажные шапочки с названиями органоидов.

Ход урока

Организационный момент

Изучение нового материала:

Сообщение темы урока (на слайде), демонстрация слайда «Строение клетки». Для определения цели урока детям предлагается ответить на вопрос: чем отличаются рисунки клетки на слайде. Одна клетка в чёрно- белом изображении, другая цветная. Обучающиеся отвечают на этот вопрос, далее учитель спрашивает, что иллюстрирует этот слайд, и подводит обучающихся к мысли, что не так давно клетка была для них объектом практически неизвестным, «чёрно-белым», но по мере изучения, в строении и работе клетки остаётся всё меньше белых пятен. Далее учитель возвращает обучающихся к теме урока и просит их сформулировать цель урока. (Изучить строение и функции лизосом и вакуолей, выяснить их роль в клетке, составить схему взаимодействия одномембранных органоидов клетки)

Изучение строения и свойств лизосом

Изучение строения и свойств лизосом поводится методом инсерт: чтение отрывка текста с выделением уже известных терминов и понятий. Обучающимся предлагается отрывок из текста учебника о строении лизосом, заранее распечатанный на листах бумаги. Текст можно читать как про себя, так и попросить кого либо из обучающихся прочитать вслух. По ходу чтения, обучающиеся подчёркивают уже известные им термины и понятия. Затем подсчитывают, кто сколько слов подчеркнул. На слайдах презентации этот текст выведен в двух вариантах. На первом в черно-белом виде, на втором, знакомые термины и понятия выделены красным цветом.

Лизосомы — небольшие мембранные пузырьки, которые отшнуровываются от цистерн комплекса Гольджи и содержат набор пищеварительных ферментов. Ферменты лизосом способны расщеплять белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты. Когда в клетку путем фагоцитоза попадают пищевые частицы, их необходимо переварить, т. е. расщепить до таких веществ, которые клетка может использовать.

Для того чтобы переваривание стало возможным, фагоцитарный пузырек, в котором находится пищевая частица, должен слиться с лизосомой. Путем слияния лизосомы с фагоцитарным пузырьком образуется вторичная лизосома. В ней под действием ферментов питательные вещества расщепляются до мономеров, которые путем диффузии поступают в гиалоплазму. Непереваренные остатки выводятся за пределы клетки посредством экзоцитоза. Вторичные лизосомы, образующиеся в клетках протистов, обычно называют пищеварительными вакуолями.

Лизосомы — небольшие мембранные пузырьки, которые отшнуровываются от цистерн комплекса Гольджи и содержат набор пищеварительных ферментов. Ферменты лизосом способны расщеплять белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты. Когда в клетку путем фагоцитоза попадают пищевые частицы, их необходимо переварить, т. е. расщепить до таких веществ, которые клетка может использовать.

При обсуждении результатов такого чтения выясняется, что неизвестных фактов в строении и функциях лизосом не так уж много.

Ранее изученные органоиды, упоминавшиеся в тексте, выводятся на отдельный слайд в виде рисунков без подписей. Обучающиеся их определяют по рисункам, сообщают их функции. Далее по слайду «Образование и функции лизосом» выясняется, что лизосомы образуются в комплексе Гольджи и участвуют в процессах фагоцитоза, аутофагии и внутриклеточного расщепления вредных метаболитов.

Роль лизосом в масштабе организма выясняется на примере слайда со схемой развития лягушки. Обучающиеся выясняют, куда девался хвост головастика и какие органоиды принимали в этом участие. Так же о роли лизосом в обмене веществ свидетельствуют лизосомные болезни накопления. Изучение этого явления целесообразно начать с проблемного вопроса:

-Почему лизосомные болезни называются болезнями накопления?

На самом деле, токсины, образующиеся в процессе жизнедеятельности организма должны обезвреживаться лизосомами. При проблемах с ферментами лизосом, если их не хватает, болезнь проявится не сразу после рождения, а по мере накопления в лизосомах токсинов, и после выхода их в цитоплазму клетки. Примером лизосомной болезни является синдром Тея-Сакса. При данном заболевании не формируется фермент гексозаминидаза. В норме она способствует расщеплению жировых субстанций. При отсутствии фермента жировые скопления накапливаются и откладываются в мозге, блокируя работу нервных клеток. В результате, до 4-6 месяцев ребёнок развивается нормально, затем начинаются проблемы. Ребёнок начинает слабо реагировать на свет, плохо фиксироваться на предмете. Болезненно реагирует на шум, его пугает даже обычный голос человека. При обследовании выявляются изменения на сетчатке глаз. Двигательная активность снижается настолько, что некоторые дети не могут самостоятельно глотать и даже дышать. Голова становится несоразмерно большой. Смерть наступает в возрасте 4-5 лет.

После данного сообщения необходимо вернуть учащихся к тексту о лизосомах, с которым оно работали методом инсерт, чтобы выяснить, не осталось ли у них каких либо вопросов о строении и свойствах лизосом, всё ли тексте понятно после изучения.

Изучение строения и свойств вакуолей

Актуализация знаний полученных о вакуолях в процессе изучения курса ботаники в VΙΙ классе.

На слайде изображение инфузории туфельки и клеток кожицы чешуи лука. Эти объекты изучались в VΙΙ классе. Обучающихся просят изучить изображение, и ответить, что общее у этих клеток. Общее – это вакуоли. И в клетках протистов, и в клетках растений вакуоли играют осмотическую роль.

Повторение понятий осмос, диффузия, тургорное давление.

Физкультминутка (работа в парах)

Обучающиеся разбиваются на варианты, поворачиваются друг к другу, кладут руки друг другу на плечи. 1 вариант – вакуоли, 2 вариант- цитоплазма. Учитель говорит: «Клетка в состоянии тургора, вакуоль давит на цитоплазму» (первый вариант давит руками на плечи второму). Учитель: «Вакуоль теряет воду, давление цитоплазмы усиливается» (второй вариант начинает давить на плечи первому). Учитель: «Давление выравнивается» (обучающиеся перестают давить друг другу на плечи, отпускают руки). Во время физкультминутки демонстрируется слайд «Осмотическая функция вакуолей».

На партах находятся чашки Петри с плодами аронии. Обучающимся предлагается попробовать аронию на вкус прокомментировать, что они чувствуют. Обучающиеся отмечают сладкий и вяжущий вкус плодов. Вопрос к обучающимся.

В вакуолях постоянно находятся сахара, соли, кислоты, дубильные вещества. Почему они находятся не в цитоплазме, а выносятся в вакуоли?

Обучающиеся отвечают, что сахара и кислоты накапливаются как запасные питательные вещества, а кристаллы солей и дубильные вещества выносятся в вакуоли, чтобы не нарушать свойств цитоплазмы.

Закрепление изученного материала

Составление схемы взаимодействия одномембранных органоидов клетки, так называемого мембранного потока. Демонстрация с использованием табличек и теннисных мячиков.

Обучающимся раздаются бумажные шапочки с надписями «Лизосома», «Комплекс Гольджи», «Эндоплазматическая сеть», «Вакуоль». У «Эндоплазматической Сети» теннисные шарики в роли синтезированных ферментов. У «Лизосомы» пустой пакет. «Ферменты» должны попасть в пакет «Лизосомы», но её держит за руки «Комплекс Гольджи». Только «Комплекс Гольджи» может взять фермент и положить его в пакет «Лизосомы». После этого «Комплекс Гольджи» отпускает «Лизосому». «Вакуоль» забирает вещества, которые переработала «Лизосомы». Демонстрация слайда «Схема мембранного потока в клетке».

Домашнее задание: Решить ситуационные задачи, по желанию подготовить сообщение о лизосомных болезнях.

Строение и свойства лизосом

Лизосомы — небольшие мембранные пузырьки, которые отшнуровываются от цистерн комплекса Гольджи и содержат набор пищеварительных ферментов. Ферменты лизосом способны расщеплять белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты. Когда в клетку путем фагоцитоза попадают пищевые частицы, их необходимо переварить, т. е. расщепить до таких веществ, которые клетка может использовать.

Задачи по теме «Одномембранные органоиды»

1) При патологических процессах обычно в клетках значительно увеличивается количество лизосом. На основании этого возникло представление, что лизосомы могут играть активную роль при гибели клеток. Однако известно, что при разрыве мембраны лизосом, выходящие гидролазы теряют свою активность, так как в цитоплазме слабощелочная среда. Объясните, какую роль играют лизосомы в данном случае, исходя из функциональной роли этого органоида в клетке.

2) Объясните, какие последствия могут ожидать животную клетку, у которой в клеточном центре отсутствуют одна центриоль и лучистая сфера (астросфера).

3) Восковидные липофусцинозы нейронов могут проявляться в разном возрасте (детском, юношеском и зрелом), относятся к истинным болезням накопления, связанным с нарушением функций органоидов мембранного строения, содержащих большое количество гидролитических ферментов. Симптоматика включает признаки поражения центральной нервной системы с атрофией головного мозга, присоединяются судорожные припадки. Диагноз ставится при электронной микроскопии - в этих органоидах клеток очень многих тканей обнаруживаются патологические включения. Объясните, в каком органоиде в клетках нарушена функция?

4) У больного выявлена редкая болезни накопления гликопротеинов, связанная с недостаточностью гидролаз, расщепляющих полисахаридные связи эти аномалии характеризуются неврологическими нарушениями и разнообразными соматическими проявлениями. Фукозидоз и маннозидоз чаще всего приводят к смерти в детском возрасте, тогда как аспартилглюкозаминурия проявляется как болезнь накопления с поздним началом, выраженной психической отсталостью и более продолжительным течением.