Питание клетки. Видеоурок. Биология 10 Класс
Любая живая клетка питается, т. е. захватывает из внешней среды съедобные для себя вещества (в виде отдельных молекул или больших групп молекул – пищевых частиц, иногда даже целых клеток меньшего размера), и так или иначе использует эти вещества. На этом уроке мы дадим определение питанию, узнаем, какие способы питания существуют и как классифицируются живые организмы в соответствии с основным источником углерода и энергии.
Организмы представляют собой открытые системы, которые постоянно обмениваются с окружающей средой веществом и энергией. Энергия необходима клетке для различных процессов жизнедеятельности: биосинтетических процессов (синтез веществ, построение органоидов, построение самой клетки), деления клетки, а также для механической работы. Иными словами, энергия необходима клетке для процессов ассимиляции. Однако для «клеточного строительства» необходима не только энергия, но и «стройматериалы». Поэтому большая часть веществ, поступающих из окружающей среды, расходуется не для получения энергии, а на синтез новых веществ, необходимых клетке или организму.
Питание – совокупность процессов, включающих поступление в организм, переваривание, всасывание и усвоение им пищевых веществ.
В процессе питания организмы получают химические соединения, используемые ими для всех процессов жизнедеятельности.
По способу получения органических веществ (по способу питания) все живые организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов (см. Рис. 1).
Рис. 1. Деление организмов по способу питания
Автотрофы могут сами синтезировать необходимые им органические вещества, получая из окружающей среды углерод в виде , воду и минеральные соли.
Все автотрофы делятся на:
1. Фототрофы (фотосинтетики) – организмы, источником энергии реакций биосинтеза для которых служит солнечный свет. К фототрофным относятся зеленые растения, а также бактерии, способные к фотосинтезу (цианобактерии).
Для фототрофов характерно наличие пигментов (обязательное условие – та или иная форма хлорофилла), которые поглощают энергию света и превращают ее в химическую энергию.
2. Хемотрофы (хемосинтетики) – автотрофы, использующие для синтеза органических веществ энергию, высвобождающуюся в ходе химических превращений неорганических соединений. К хемотрофам относятся некоторые бактерии, например нитрифицирующие бактерии, водородные бактерии.
Гетеротрофы не могут сами синтезировать весь набор необходимых им для жизнедеятельности органических веществ. Поэтому они поглощают нужные им соединения из окружающей среды. Затем они строят из полученных органических веществ собственныебелки, липиды, углеводы. К гетеротрофам относятся грибы, животные, бактерии (см. Рис. 2).
Рис. 2. Гетеротрофы
Существуют организмы, которые способны использовать два способа питания. Например, эвглена зеленая (см. Рис. 3), которую ботаники относят к одноклеточным зеленым водорослям, а зоологи – к жгутиковым простейшим. На свету этот организм – фототроф, а в темноте – гетеротроф.
Рис. 3. Эвглена зеленая
Некоторые растения перешли частично к паразитическому образу жизни и, помимо фотосинтеза, могут получать органические вещества, а также минеральные вещества и воду из организма хозяина. К таким растениям относятся омела (полупаразит), повилика и петров крест (паразиты).
Полученные авто- или гетеротрофным путем органические вещества не могут непосредственно обеспечивать энергией процессы, происходящие в клетке. Сначала должна синтезироваться молекула АТФ за счет энергии, которая скопилась в связях органических веществ, так как АТФ
interneturok.ru
Мейоз. Видеоурок. Биология 10 Класс
Из этого урока вы узнаете о редукционном делении – мейозе, благодаря которому возможно половое размножение живых организмов. В процессе мейоза наследственная информация диплоидной клетки поровну распределяется между четырьмя гаплоидными клетками – гаметами (у животных) или спорами (у растений). Из урока вы больше узнаете о кроссинговере или перекресте хромосом, о нарушениях деления клетки, которые могут привести к тяжелым генетическим заболеваниям. Познакомитесь с синдромами, связанными с утратой половой клеткой Х-хромосомы или приобретением её.
Мейоз – это особый вид деление клеток, при котором число хромосом в дочерних клетках становится гаплоидным.
При мейозе из одной диплоидной клетки образуются четыре гаплоидные. Мейоз происходит при образовании половых клеток – гамет (у животных) – или при образовании гаплоидных спор у растений.
Отличия мейоза от митоза
Можно выделить три основных отличия мейоза от митоза:
- Генетический материал удваивается только один раз, но происходит два деления, приводящие к образованию четырех ядер.
- Каждое из четырех ядер гаплоидно (содержат половину набора хромосом материнской клетки).
- Гаплоидные ядра содержат новые комбинации генетического материала.
Поведение хромосом в мейозе имеют глубокие генетические и эволюционные последствия. Благодаря мейозу, популяции диплоидных организмов неоднородны. Особи отличаются друг от друга по многим признакам, и это придает популяции большую устойчивость и приспособленность.
Профаза мейоза
Профаза первого мейотического деления состоит из пяти стадий и включает: лептотену, зиготену, плахитену, диплотену и диакинез.
Лептотена – это стадия тонких нитей (рис. 1). Происходит конденсация хромосом, которые становятся видны в световой микроскоп.
Рис. 1. Профаза 1. Стадия лептотены
Зиготена – стадия сливающихся нитей (рис. 2). Происходит конъюгация гомологичных хромосом.
Рис. 2. Профаза 1.Стадия зиготены
Пахитена – стадия толстых нитей (рис. 3). Хромосомы спирализуются, и хорошо видна их продольная неоднородность. Завершается кроссинговер, в результате которого хромосомы обмениваются участками хроматид.
Рис. 3. Профаза 1.Стадия пахитены
Диплотена – стадия двойных нитей (рис. 4). Продолжается конденсация хромосом, но при этом начинается процесс расхождения гомологичных хромосом, которые удерживаются в точках обмена участками, возникшими при кроссинговере, они получили название хиазм.
Рис. 4. Профаза 1.Стадия диплотены
Диакинез – стадия расхождения бивалентов (рис. 5). Исчезают ядрышки, отдельные биваленты располагаются на периферии ядра, и затем наступают все процессы, которые так характерны для этой фазы.
Рис. 5. Профаза 1.Стадия диакинеза
Хромосомные болезни
Хромосомные болезни – синдромы, развитие которых обусловлено изменениями числа и структуры хромосом. Частота появления хромосомных болезней у новорожденных составляет 1%. Грубые аномалии, связанные с изменением числа хромосом, как правило, приводят к спонтанным выкидышам или же к мертворождению.
Выделяют группы хромосомных болезней связанных с изменениями половых хромосом и не половых хромосом или аутосом. К первым относятся два синдрома, а именно синдром Шерешевского-Тернера и синдром Клайнфельтера.
Лица, страдающие болезнью Шерешевского-Тернера, имеют кариотип XO, то есть они содержат всего 45 хромосом и имеют женский фенотип. Впервые женщина с таким синдромом была описана Шерешевским в 1925 году. А в 1938 году Тернер опубликовал работу, в которой было описано уже 7 женщин с подобным синдромом.
Что характерно для данного синдрома? Во-первых, недостаточное половое развитие: неразвитые женские половые органы и бесплодие. Все женщины с данным заболеванием – низкого роста, особым фенотипическим признаком является присутствие крыловидной складки на достаточно короткой шее. При этом люди с синдромом Шерешевского-Тернера обладают очень дружелюбным характером, очень усидчивы и прилежны (рис. 6).
Рис. 6. Ребенок с синдромом Шерешевского-Тернера (кариотип ХО)
Ес
interneturok.ru
Взаимодействие неаллельных генов. Видеоурок. Биология 10 Класс
На уроке мы рассмотрим типы взаимодействия неаллельных генов. Разберем, в чем заключается механизм комплементарного взаимодействия, эпистаза, полимерии и плейотропности.
При изучении правил наследования на примере гороха кажется, что каждый ген действует самостоятельно, независимо от присутствия других неаллельных ему генов. Но это не так.
Организм это система и процессы в нем взаимосвязаны. Эта связь обусловлена взаимодействием генов между собой.
Неаллельные гены – гены, располагающиеся в разных участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки.
Комплемертаность – некоторые признаки в организме развиваются только при дополнительном, или комплементарном, взаимодействии нескольких неаллельных генов.
Например, при скрещивании двух линий душистого горошка с белыми цветками у гибридов первого поколения цветы пурпурные. Потому что доминантные гены А и В по отдельности не могут обеспечить синтез антоцианов, которые обеспечивают пурпурную окраску цветков, но при скрещивании происходит синтез антоцианов отвечающих за пурпурный цвет (рис. 1).
Рис. 1. Дополнительное (комплементарное) взаимодействие
Существует несколько механизмов объяснения комплементарного взаимодействия.
У человека комплементарным типом взаимодействия является синтез защитного белка интерферона за счет взаимодействия неаллельных генов, которые находятся на разных хромосомах.
Эпистаз – тип неаллельного взаимодействия, при котором один ген подавляет проявление другого гена, неаллельного ему.
Ген-ингибитор – ген, подавляющий проявление других неаллельных генов. Гены-ингибиторы могут быть доминантными или рецессивными.
Например, доминантный ген W определяет белую окраску тыквы, рецессивный ген w определяет окрашенные плоды, доминантный ген Y определяет желтую окраску тыквы, рецессивный ген y определяет зеленую окраску тыквы. При скрещивании белой и зеленой тыкв все гибриды первого поколения будут иметь белую окраску (рис. 2). Ген W подавляет ген Y.
Рис. 2. Схема скрещивания
У человека бывают генетические заболевания, которые происходят из-за отсутствия какого-либо фермента. Иногда это связано с эпистазом, когда ген-ингибитор подавляет неаллейный ему ген. Из-за этого фермент не вырабатывается, и человек страдает от данного заболевания.
Такие признаки, как рост, вес, плодовитость и т. д., определяются несколькими генами, действие которых суммируется. Чем больше в генотипе доминантных пар, которые влияют на определенный признак, тем он сильнее выражен.
Например, красный цвет зерна пшеницы обусловлен доминантными генами из двух пар аллелей А1 и А2. У растения с генотипом а1а1а2а2 зерно не окрашено. Слабо окрашены зерна растений с одним доминантным геном А1а1а2а2 или а1а1А2а2. Самый яркий цвет характерен для зерен с четырьмя доминантными генами А1А1А2А2 (рис. 3).
Рис. 3. Схема скрещивания
Такое явление называется полимерией, ее биологическое значение в том, что признаки, скопированные несколькими генами, стабильнее, чем те, которые копируются одним геном. Без полимерии были бы неустойчивы мутации, рекомбинации, что приводило бы к повышению изменчивости, а это в большинстве случаев носит неблагоприятный характер.
Морфологические, физиологические и патологические особенности человека имеют полигенную природу. Поэтому, меняя условия среды, проводят профилактику полигенных заболеваний.
Плейотропность – зависимость нескольких признаков от одного гена.
Г. Мендель обратил внимание, что растения гороха с красными цветками имеют темнее окрашенный стебель, чем стебель гороха с белыми цветками.
Список литературы
- Теремов А.В., Петросова Р.А. Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс. – М.: 2011. – 223 с.
- Сивоглазов В.И. и др. Биология. Общая биология. 10-11класс. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с.
- Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Общая биология. 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005. – 367 с.
- Пономарева И.Н. и др. Биология. 10 класс. Базовый уровень. – 2-е изд., перераб. — М.: 2010. – 224 с.
- Захаров В.Б. и др. Биология. Общая биология. Профильный уровень. 10 класс. – М.: 2010. – 352 с.
interneturok.ru
Уроки биологии
Биология как основополагающая наука о жизни на Земле должна с первых уроков стать для учащихся самым интересным предметом с большим исследовательским потенциалом, который со временем превращается в основной стимул для осознанной эволюции индивидуальных знаний. Чтобы как следует подготовиться к биологии, сегодня учителю недостаточно иметь качественные конспекты уроков и необходимое оборудование – каждое занятие требует дополнительных наглядных пособий и увлекательной сопутствующей информации по каждой теме курса биологии. Поэтому обучающие видео с конспектами уроков по биологии, речь о которых пойдёт ниже, могут помочь не только ученику, но и начинающему преподавателю правильно выстроить урок, умело подобрать учебные пособия и почерпнуть различные занимательные сведения по конкретной тематике.
Значение биологии как науки очень существенно, ведь познание исторического развития органического мира, закономерностей в строении и функционировании живых систем различных царств и подцарств, их взаимосвязей, устойчивости и динамичности играет важнейшую роль в формировании материалистического мировоззрения каждого человека, а также в составлении общей научной картины мира.
Изучение в разных классах
Подготовка к экзамену по этому предмету включает в себя охват всего материала, пройденного за шесть лет, поэтому преподавание уроков биологии 6 класса должно вестись с ориентацией на периодическое повторение пройденных тем. При этом начальные темы по биологии в 6 классе, которые освещают такие основополагающие понятия, как клетка, строение клетки, ткань, должны быть максимально интересными для любознательных учеников, что впоследствии поможет развить подсознательную тягу к предмету. Такой интерес подогревается прежде всего экспериментами и исследованиями, проводимыми как в школьных аудиториях, так и в домашних условиях. Так как многие объекты, которые изучает эта дисциплина, находятся буквально под рукой, то именно этим обстоятельством преподаватель должен пользоваться в полной мере.
Например, можно взять уроки биологии 7 класса, знакомящие учащихся со строением червей, рыб и моллюсков. При наличии достаточного количества микроскопов запастись объектами для соответствующих классных опытов не составляет труда. А если ученикам дать задание понаблюдать за кормёжкой и поведением домашних рыбок, то сухая теория целого раздела будет успешно подкреплена увлекательными практическими исследованиями. Конечно, с учётом того, что уроки биологии 8 класса затрагивают изучение человека, полагаться приходится больше на учебные пособия в виде макетов, плакатов и моделей. А когда уроки по биологии 9 класса и биологии 10 класса включают в себя такие сложные темы, как строение клетки, обмен веществ, изучение химического состава клетки, основы генетики и селекции, экспериментальная составляющая занятий и вовсе отходит на задний план, что в большинстве случаев снижает уровень интереса к предмету. На уроках биологии 11 класса и вовсе изучаются такие масштабные темы, как теория эволюции Дарвина, развитие жизни на Земле, происхождение человека, а также учение о биосфере и т.д. Поэтому на этом этапе изучения биологии целесообразно разнообразить уроки учебными фильмами или мультимедийными презентациями, которые бы наглядно отражали суть изучаемой тематики; либо использовать наши учебные материалы для изучения биологии совершенно бесплатно.
Как было сказано выше, биология в старших классах не позволяет изучить многие темы «в натуре», то есть при непосредственном контакте с изучаемыми объектами. Поэтому на помощь в этих случаях может прийти бесплатное онлайн-обучение, которое всё чаще используется преподавателями и учащимися в качестве эффективного учебного пособия.
Уникальность уроков биологии в режиме онлайн
В настоящее время бесплатное онлайн-обучение в школе и на дому предлагает учащимся широкий выбор учебных роликов, созданных как в формате традиционных уроков, так и в виде небольших научно-популярных фильмов. Подобные инструменты существенно расширяют возможности обучения биологии, предлагая принципиально новый подход к получению знаний вообще.
Как показывает практика, качественное учебное видео по биологии способно успешно донести материал до усидчивого и дисциплинированного ученика. При этом сам факт обучения с помощью Интернета является дополнительным стимулом для современного школьника, привыкшего к тому, что использование любых фишек Всемирной сети – это признак авангардного статуса личности. Тем более что смотреть такое обучающее видео можно в привычной, домашней обстановке с перерывами на обед или прогулку. Видеоуроки по биологии позволяют не только раскрывать основные понятия, такие как селекция или биосфера, но и включать в себя миниатюрные ролики, наглядно демонстрирующие различные биологические процессы. Здесь потенциал интернет-технологий действительно безграничен: современная компьютерная графика позволяет создавать эффектные динамические и статические модели, которые обеспечивают высшие стандарты наглядности из
interneturok.ru
