Загадочная группа микроскопических одноклеточных организмов, рассматриваемая как подцарство царства Животные, а иногда выделяемая в отдельное царство.

Простейшие одноклеточные

Впервые люди узнали о существовании простейших в VII веке из открытия голландского натуралиста , именно он первым удостоился наблюдать их в капле воды, в изобретенный им же микроскоп.

За многие годы развития биологии, с появлением электронной микроскопии и генетики эта группа организмов все больше изучалась и систематика ее претерпевала значительные изменения.

Сегодня их все чаще определяют в отдельное царство, так как среди простейших одноклеточных есть организмы, обладающие признаками, отличными от признаков животных. Например, способностью к фотосинтезу, характерной для растений, обладает Эвглена зеленая. Или, к примеру, тип Лабиринтулы — раньше относили к грибам.

Клетка простейшего одноклеточного организма имеет организацию, общую для клеток эукариот. Но так же у большинства простейших имеются специфические органоиды:

• сократительные вакуоли, служащие для удаления излишка жидкости и поддержания нужного осмотического давления;
• разнообразные органоиды движения: жгутики, реснички и псевдоподии (ложноножки). Ложноножки, как видно из названия, настоящими органеллами не являются, они представляют всего лишь выпячивания клетки.

Подцарство (или царство) Простейшие одноклеточные представлено 7 основными типами:

Рассмотрим типы более подробно

Тип Саркомастигофоры

Подразделяется на три подтипа: Жгутиковые, Опалины, Саркодовые.

Жгутиковые - группа организмов, как видно из названия для них характерны общие органоиды движения - жгутики.

Места обитания: пресные воды, моря, почвы. Встречаются жгутиковые, обитающие в многоклеточных организмах. Для жгутиковых характерно сохранение постоянной форме тела, благодаря пелликуле, или панцирю.

Размножаются в основном бесполым путем: продольным делением надвое.

Типы питания гетеротрофный, автотрофный, миксотрофный.

Строение рассмотрим на примере Эвглены зеленой .

• Для нее характерен миксотрофный (смешанный) тип питания.
• Имеются специальные органоиды - хлорофиллсодержищие хроматофоры, в которых происходит процесс фотосинтеза, аналогичный фотосинтезу растений.
• В связи со способностью к фотосинтезу у Эвглены зеленой имеется светочувствительный органоид - стигма, его еще иногда называют светочувствительным глазком.
• Удаление излишков жидкости происходит благодаря работе сократительной вакуоли.

Некоторые виды трипаносом вызывают сонную болезнь . Переносчиком Африканского трипаносомоза (так по-научному называется эта болезнь) является муха цеце. Это кровососущее насекомое.

Трипаносомы. Плавают и вызывают опасную болезнь.

Лямблия . Похожа на грушу. Мнемоническое правило: лямблия в форме груши, по этому чтобы ей не заразиться, надо мыть грушу.

Саркодовые - простейшие, не имеющие постоянной формы тела.

Органоиды движения - псевдоподии (ложноножки). Раньше саркодовых и жгутиковых относили к двум разным типам, противопоставляя их органоиды движения: псевдоподии и жгутики. Но оказалось, что на некоторых этапах развития у саркодовых имеются жгутики, а некоторые организмы обладают признаками как жгутиковых, так и саркодовых.

Подтип саркодовые включает классы: Корненожки, Радиолярии (Лучевики), Солнечники.

Корненожки . Этот класс включает отряды: Амебы, раковинные амебы, фораминиферы.

• Амебы питаются фагоцитозом. Вокруг захваченного кусочка пищи образуется пищеварительная вакуоль.
• Размножаются делением надвое.
• Если Эвглена зеленая двигается в сторону света (так как он ей нужен для фотосинтеза), то Амеба обыкновенная — наоборот — движется от света. Так же амеба избегает других раздражителей.

Обычно рассматривают такой опыт: в каплю воды с амебой с одной стороны кладут кристаллик соли, и можно наблюдать движение амебы в обратную сторону.

Раковинные амебы . Они имеют схожее строение с амебами, только имеют раковину, с отверстием (устье) из которого «выглядывают» псевдоподии. Все раковинные амебы свободноживущие, обитают в пресных водах. Так как раковина не может разделиться надвое, деление происходит по-особому: образуется дочерняя особь, но она не сразу отделяется от материнской. Вокруг дочерней образуется новая раковина. Потом амебы разъединяются.

Фораминиферы - один из самых многочисленных отрядов простейших одноклеточных — корненожек. Входят в состав морского планктона. У фораминифер, как и у раковинных амеб, есть раковина.

Радиолярии очень интересные микроорганизмы, входят в состав морского планктона. Для них характерно наличие внутреннего скелета. У радиолярий наибольшее количество хромосом из всех живых существ.

Радиолярии, Фораминиферы и раковинные амебы, умирая, оставляют после себя раковины и внутренние скелеты. Скопление всего этого добра образует залежи известняка, мела, кварца и прочего.

Солнечники - немногочисленная группа простейших. Свое название получили из-за схожести внешнего вида псевдоподий с лучами солнца. Такие псевдоподии называются аксоподиями.

Тип Инфузории

Характерные особенности:

• постоянная форма тела, благодаря наличию пелликулы;
• для некоторых инфузорий характерны специфические защитные органеллы;
• ядерный дуализм, т. е. наличие двух ядер: полиплоидного макронуклеуса (вегетативного ядра) и диплоидного микронуклеуса (генеративного ядра). Такая ситауция с ядрами необходима для осуществления полового процесса: . А непосредственно размножение только бесполое: продольным делением надвое.
• Органеллы передвижения - реснички. Строение ресничек такое же, как у жгутиков.

Строение рассмотрим на примере Инфузории-туфельки. Это - классика, это знать надо.

Инфузория-туфелька - хищник. Питается бактериями. Жертва захватывается специализированными ресничками и направляется в клеточный рот, затем следует клеточная глотка, затем пищеварительная вакуоль. Не переваренные остатки выбрасываются через порошицу во внешнюю среду.

В пищеварительной системе жвачных животных обитают симбиотические инфузории, помогающие переваривать клетчатку:

Инфузория-трубач

Сувойки - инфузории ведущие прикрепленный образ жизни.

Тип Апикомплексы

Например, простейшие рода Плазмодии вызывают опасное заболевание - малярию.

Тип Лабиринтулы

Простейшие одноклеточные свободноживущие колониальные простейшие, обитающие на морских водорослях. Ранее относили к грибам. Название такое получили потому, что колония действительно напоминает лабиринт.

Тип Асцетоспоридии

Тип Миксоспоридии

Тип Микроспоридии

Итак, мы рассмотрели типы царства (подцарства) Простейших одноклеточных организмов. Чтобы все знания закрепились, давайте посмотрим на систематику:

Не смотря на свои небольшие размеры, простейшие одноклеточные имеют огромное значение:

• простейшие входят в пищевые цепи;
• образуют планктон;
• выполняют роль сапрофитов, поглощая разлагающиеся останки;
• простейшие очищают водоемы не только от гниющих остатков, но и от бактерий;
• участвуют в образовании почв и залежей мела и известняка.
• являются хорошими индикаторами чистоты воды.
• автотрофные и миксотрофные простейшие, вместе с растениями выполняют очень важную миссию - пополнение атмосферы кислородом.

1. Введение…………………………………………………………………….2

2. Эволюция жизни на земле…………………………………………………3

2.1. Эволюция одноклеточных организмов………………………………3

2.2. Эволюция многоклеточных организмов……………………………..6

2.3. Эволюция растительного мира……………………….……………….8

2.4. Эволюция животного мира…………………………………………...10

2.5 Эволюция биосферы……………………………………..……….…….12

3. Заключение………………………………………………………………….18

4. Список литературы………………………………………………………….19

Введение.

Часто кажется, что организмы находятся всецело во власти среды: среда ставит им пределы, и в этих пределах они должны либо преуспеть, либо погибнуть. Но организмы и сами воздействуют на среду. Они изменяют ее непосредственно за недолгое свое существование и за долгие периоды эволюционного времени. Как известно, гетеротрофы поглощали питательные вещества из первичного «бульона» и что автотрофы способствовали появлению окислительной атмосферы, подготовив, таким образом, условия для возникновения и эволюции процесса дыхания.

Появление в атмосфере кислорода обусловило возникновение озонового слоя. Озон образуется из кислорода под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца и действует как фильтр, который задерживает ультрафиолетовое излучение, губительное для белков и нуклеиновых кислот, и не дает ему дойти до поверхности Земли.

Первые организмы жили в воде, и вода экранировала их, поглощая энергию ультрафиолетового излучения. Первые поселенцы суши нашли здесь в изобилии солнечный свет, и минеральные вещества, так что в начале они были практически избавлены от конкуренции. Деревья и травы, покрывшие вскоре растительную часть земной поверхности, пополняли запас кислорода в атмосфере, кроме того, они изменяли характер водного стока на Земле и ускоряли процесс образования почв из горных пород. Гигантский шаг на пути эволюции жизни был связан с возникновением основных биохимических процессов обмена – фотосинтеза и дыхания, а также с образованием эукариотической клеточной организации, содержащей ядерный аппарат.

Эволюция жизни на земле.

2.1 Эволюция одноклеточных организмов.

Самые ранние из бактерий (прокариоты) существовали уже около 3,5 млрд. лет назад. К настоящему времени сохранились два семейства бактерий: древние, или архебактерии (галофильные, метановые, термофильные), и эубактерии (все остальные). Таким образом, единственными живыми существами на Земле в течение 3 млрд. лет были примитивные микроорганизмы. Возможно, они представляли собой одноклеточные существа, сходные с современными бактериями, например с клостридиями, живущими на основе брожения и использования богатых энергией органических соединений, возникающих абиогенно под воздействием электрических разрядов и ультрафиолетовых лучей. Следовательно, в эту эпоху живые существа были потребителями органических веществ, а не их производителями.

Гигантский шаг на пути эволюции жизни был связан с возникновением основных биохимических процессов обмена – фотосинтеза и дыхания и с образованием клеточной организации, содержащей ядерный аппарат (эукариоты). Эти «изобретения», сделанные еще на ранних стадиях биологической эволюции, в основных чертах сохранились у современных организмов. Методами молекулярной биологии установлено поразительное однообразие биохимических основ жизни при огромном различии организмов по другим признакам. Белки почти всех живых существ состоят из 20 аминокислот. Нуклеиновые кислоты, кодирующие белки, монтируются из четырех нуклеотидов. Биосинтез белка осуществляется по единообразной схеме, местом их синтеза являются рибосомы, в нем участвуют и-РНК и т-РНК. Подавляющая часть организмов используют энергию окисления, дыхания и гликолиза, которая запасается в АТФ.

Различие между прокариотами и эукариотами заключается еще и в том, что первые могут жить как в бескислородной среде, так и в среде с разным содержанием кислорода, в то время как для эукариот, за немногим исключением, обязателен кислород. Все эти различия имели существование значение для понимания ранних стадий биологической эволюции.

Сравнение прокариот и эукариот по потребности в кислороде приводит к заключению, что прокариоты возникли в период, когда содержание кислорода в среде изменилось. Ко времени же появления, эукариот концентрация кислорода была высокой и относительно постоянной.

Первые фотосинтезирующие организмы появилась примерно около 3 млрд. лет назад. Это были анаэробные бактерии, предшественники современных фотосинтезирующих бактерий. Предполагается, что именно они образовали самые древние сред известных строматолитов. Объединение среды азотистыми органическими соединениями вызывало появление живых существ, способных использовать атмосферный азот. Такими организмами, способными существовать в среде, полностью лишенной органических углеродных и азотистых соединений, являются фотосинтезирующие азотфиксирующие сине-зеленые водоросли. Эти организмы осуществляли аэробный фотосинтез. Они устойчивы к продуцируемого ими кислороду и могут использовать его для собственного метаболизма. Поскольку сине-зеленые водоросли возникли в период, когда концентрация кислорода в атмосфере колебалась, вполне допустимо, что они – промежуточные организмы между анаэробами и аэробами.

Фотосинтезирующая деятельность первичных одноклеточных имела три последствия, оказавшие решающее влияние на всю дальнейшую эволюцию живого. Во-первых, фотосинтез освободил организмы от конкуренции за природные запасы абиогенных органических соединений, количество которых в среде значительно сократилось. Резвившееся посредством фотосинтеза автотрофное питание и запасание питательных готовых веществ в растительных тканях создали затем условия для появления громадного разнообразия автотрофных и гетеротрофных организмов. Во-вторых, фотосинтез обеспечивал насыщение атмосферы достаточным количеством кислорода для возникновения и развития организмов, энергетический обмен которых основан на процессах дыхания. В-третьих, в результате фотосинтеза в верхней части атмосферы образовался озоновый экран, защищающий земную жизнь от губительного ультрафиолетового излучения космоса.

Еще одно значительное отличие прокариот от эукариот заключается в том, что у вторых центральным механизмом обмена является дыхание, у большинства же прокариот энергетический обмен осуществляется в процессах брожения. Сравнение метаболизма прокариот и эукариот приводит к выводу об эволюционной связи между ними. Вероятно, анаэробное брожение появилось на более ранних стадия эволюции. После возникновения в атмосфере достаточного количества свободного кислорода аэробный метаболизм оказался намного выгоднее, так как при окислении углеродов в 18 раз увеличивается выход биологически полезной энергии в сравнении с брожением. Тем самым, к анаэробному метаболизму присоединился аэробный способ извлечения энергии одноклеточными организмами.

Точно неизвестно когда появились эукариотические клетки, по данным исследований можно сказать что их возраст примерно 1,5 млрд. лет назад.

В эволюции одноклеточной организации выделяются промежуточные ступени, связанные с усложнением строения организма, совершенствованием генетического аппарата и способов размножения.

Самая примитивная стадия – агамная аракариогиная – представлена цианеями и бактериями. Морфология этих организмов наиболее проста в сравнении с другими одноклеточными. Однако уже на этой стадии появляется дифференциация на цитоплазму, ядерные элементы, базальные зерна, цитоплазматическую мембрану. У бактерий известен обмен генетическим материалом посредством конъюгации. Большое разнообразие видов бактерий, способность существовать в самых разных условиях среды свидетельствуют о высокой адаптивности их организации.

Следующая стадия – агамная эукариогиная – характеризуется дальнейшей дифференциацией внутреннего строения с формированием высокоспециализированных органоидов (мембраны, ядро, цитоплазма, рибосомы, митохондрии и др.). Особо существенной здесь была эволюция ядерного аппарата – образование настоящих хромосом в сравнении с прокариотами, у которых наследственное вещество диффузно распределено по всей клетке. Эта стадия характерна для простейших, прогрессивная эволюция которых шла по пути увеличения числа одинаковых органоидов (полимеризация), увеличения числа хромосом в ядре (полиплоидизация), появление генеративных и вегетативных ядер – макронуклеуса (ядерный дуализм). Среди одноклеточных эукариотных организмов имеется много видов с агамным размножением (голые амебы, раковинные корненожки, жгутиконосцы).

Прогрессивным явлением в филогинезе простейших было возникновение у них полового размножения (гамогонии), которая отличается от обычной конъюгации. У простейших имеется мейоз с двумя делениями и кроссинговером на уровне хроматид, и образуются гаметы с гаплоидным набором хромосом. У некоторых жгутиковых гаметы почти неотличимы от бесполых особей и нет еще разделения на мужские и женские гаметы, т.е. наблюдается изогамия. Постепенно в ходе прогрессивной эволюции происходит переход от изогамии к анизогамии, или разделению генеративных клеток на женские и мужские, и к анизогамной копуляции. При слиянии гамет образуется диплоидная зигота. Следовательно, у простейших наметился переход от агамной эукаритной стадии к зиготной – начальной стадии ксеногамии (размножение путем перекрестного оплодотворения). Последующее развитие уже многоклеточных организмов шло по пути совершенствования способов ксеногамного размножения.

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.

4. Сделать вывод.

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

В чем основные отличия клеток эукариот и прокариот?

В чем их сходство?

Какие из клеток являются более древними?

Какие функции выполняют в клетке: ядро, митохондрии, хлоропласты?

IV. Самостоятельная работа учащихся :

Назовите с помощью каких своих частей выполняют жизненные функции прокариотические клетки.

V. Домашнее задание :

§ 26, - учебника (с. 104-108), - повторить. Рисунок № 28 - рассмотреть и зарисовать.

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 .

Тело которых состоит из одной клетки, будучи вместе с тем самостоятельным целостным организмом со всеми присущими ему функциями. По уровню организации одноклеточные относятся к прокариотам ( , археи) и эукариотам (некоторые , простейшие, грибы). Могут образовывать колонии. Общее число видов простейших превышает 30 тыс.

Некоторые виды одноклеточных животных

Возникновение одноклеточных животных сопровождалось ароморфозами: 1. Появились (двойной набор хромосом) и ограниченное оболочкой ядро как структура, отделяющая генетический аппарат клетки от цитоплазмы и создающая специфическую среду для взаимодействия в . 2. Возникли органоиды, способные к самовоспроизведению. 3. Образовались внутренние мембраны. 4. Появился высокоспециализированный и динамичный внутренний скелет – цитоскелет. 5. Возник половой процесс как форма обмена генетической информацией, между двумя особями.

Строение . План строения простейших соответствует общим чертам организации эукариотической клетки. Генетический аппарат одноклеточных представлен одним или несколькими ядрами. Если есть два ядра, то, как правило, одно из них, диплоидное, – генеративное, а другое, полиплоидное, – вегетативное. Генеративное ядро выполняет функции, связанные с размножением. Вегетативное ядро обеспечивает все процессы жизнедеятельности организма.

Цитоплазма состоит из светлой наружной части, лишенной органоидов, – эктоплазмы и более темной внутренней части, содержащей основные органоиды, – эндоплазмы. В эндоплазме имеются органоиды общего назначения.

В отличие от клеток многоклеточного организма у одноклеточных есть органоиды специального назначения. Это органоиды движения – ложноножки – псевдоподии; , реснички. Имеются и органоиды осморегуляции – сократительные вакуоли. Есть специализированные органоиды, обеспечивающие раздражимость.

Одноклеточные с постоянной формой тела обладают постоянными пищеварительными органоидами: клеточной воронкой, клеточным ртом, глоткой, а также органоидом выделения непереваренных остатков – порошицей.

В неблагоприятных условиях существования ядро с небольшим объемом цитоплазмы, содержащим необходимые органоиды, окружается толстой многослойной капсулой – цистой и переходит от активного состояния к покою. При попадании в благоприятные условия цисты «раскрываются», и из них выходят простейшие в виде активных и подвижных особей.

Размножение . Основная форма размножения простейших – бесполое размножение путем митотического деления клетки. Однако часто встречается половой процесс.

Среда обитания простейших чрезвычайно разнообразна. Многие из них живут в . Некоторые входят в состав бентоса – организмов, обитающих в толще воды, на различных глубинах. Многочисленные виды