ГУ «Луганская средняя общеобразовательная школа»

Программа прикладного курса, 10 класс

«Клетка как биологическая система и уровень организации жизни»

Составитель: учитель биологии

Тусуппаева У.О.

2013 год

Введение

Цитология составляет один из краеугольных камней фундамента биологической науки, обеспечивает связи между эволюционным учением, генетикой, экологией. Клетка - структурная, функциональная и генетическая единица жизни, начальная система онтогенеза и результат исторического развития жизни. Изучение клетки как элементарной живой системы позволяет вскрыть сущность жизни, рассмотреть проявление на клеточном уровне фундаментальных свойств живых систем - хранения и передачи информации, самовоспроизведении, саморегуляции, способности к движению, раздражимости, осуществления приспособительных реакций и др. При изучении основ цитологии и биологии развития не только обобщаются знания организменной формы жизни, но и создаются предпосылки для изучения происхождения жизни, наследственности и изменчивости. Вот почему важно для дальнейшего успешного изучения биологической науки детально разобраться в вопросах биологии клетки.

Пояснительная записка.

Программа прикладного курса разработан для учащихся 10-го класса естественно-математического направления. Данная программа составлена в полном соответствии государственного стандарта среднего (полного) общего образования на углубленном уровне и предназначена для изучения биологии в общеобразовательных учреждениях в 10 классе. Углубленный уровень стандарта ориентирован на формирование общей биологической грамотности и научного мировоззрения учащихся, а также на более полное изучение этих стандартов. Знания, полученные на таких занятиях по биологии, должны не только определить общий культурный уровень современного человека, но и обеспечить его адекватное поведение в окружающей среде, помочь в реальной жизни, углубить некоторые биологические понятия, и помочь детям при сдаче ЕНТ по биологии.

Курс общей биологии - комплексный учебный предмет, состоящий из основ таких интегрирующих наук, как эволюционное учение, цитология, генетика и др. Комплексный характер курса определяет его структуру, которая обусловливается системой связей между науками, степенью биологической и общеобразовательной подготовки школьников, требованиям теории развития понятий.

Данный курс рассчитан на 1 часа в неделю, 34 часов в год в 10 классе.

Цель прикладного курса: расширить и углубить знания о клетке.

Задачи прикладного курса:

Раздел «Химическая организация клетки»

• формирование у учащихся знаний основных химических компонентов клетки, о характере связи между их составом, строением и биологическими функциями, о специфических особенностях живых систем на атомном и молекулярном уровне организации;

• формирование умений сравнивать химические компоненты клетки, размеры макромолекул;

• обобщение знаний по физике, химии, биологии;

• формирование умений делать выводы о связи между строением, составом и свойствами веществ, входящих в состав клеточных структур и принимающих участие в процессах жизнедеятельности.

Раздел «Строение и функции клетки»

• усвоение знаний клеточной теории, строения клетки, ее химического состава, структур и функций клеточных органоидов, функциональных взаимосвязей органоидов, благодаря которым достигается целостность клетки, особенностей строения клеток эукариотов (растений и животных) и прокариотов (бактерий и сине-зеленых водорослей);

• развитие умений устанавливать связи между строением и функциями органоидов, делать общебиологичекие и мировоззренческие выводы, использовать клеточную теорию для доказательства материального единства живой природы.

Раздел «Клеточный метаболизм (обмен веществ и превращение энергии в клетке)

• формирование понятия обмена веществ как основы всех проявлений жизнедеятельности;

• формирование умений устанавливать связи между понятиями пластического и энергетического обмена, «вписывать» метаболические процессы в клеточные структуры;

• формирование умений решать задачи по молекулярной биологии.

Раздел «Физиологические процессы в клетке»

• развитие умений определять на рисунках и микропрепаратах основные органоиды клетки, сравнивать клетки растений, животных, бактерий;

• усвоение знаний фундаментальных свойств живых систем - хранения и передачи информации, самовоспроизведении, саморегуляции, способности к движению, раздражимости, осуществления приспособительных реакций и др.;

• развитие знаний клеточной теории, обобщение знания клетки как целостной живой систем.

• повышение качества биологического образования на основе применения интерактивных методов обучения
  
  
  Ожидаемые результаты:

В ходе изучения данного курса у учащихся ожидается расширение знаний о:
1. Клетке как уровень организации жизни.

2. Химической организации клетки.

3. Строение и функции клетки.

4. Обмен веществ и превращение энергии в клетке.

5. Физиологические процессы клетки.

В процессе обучения учащиеся приобретают следующие конкретные умения:

1. Расширять знания о основных теориях и законах.

2. Планировать работу и поэтапно ее осуществлять, работать с дополнительной литературой; навыки публичного выступления, умение вести дискуссию.

Содержание изучаемого курса:

Тема 1.

«Введение»-(1 ч.) Цели и задачи общей биологии. Основные теории и законы.

Тема 2.

Клетка как уровень организации жизни. Цитология - наука о клетке- (3 ч.) Уровни организации структуры тела на современном этапе эволюции. Предмет, задачи и методы исследования цитологии. Клеточная теория. Роль клеточной теории в познании живой природы, в доказательстве единства органического мира, в формировании научного мировоззрения.

Тема 3.

Химическая организация клетки- (12 ч.) Неорганические вещества клетки. Вода. Уникальные свойства воды. Важные функции воды. Молекулярная биология - наука о физико-химических особенностях макромолекул и связанных с ними процессах в клетке. Характеристика макромолекул. Углеводы (сахариды). Липиды. Аминокислоты - мономеры белковых молекул, особенности их строения и свойства. Структура и физико-химические свойства молекул белка. Природные структуры белка. Функции белков. Белки - ферменты, особенности структуры их молекул, их действие и роль в клетке. Структура и физико-химические свойства нуклеиновых кислот. Строение нуклеотидов. ДНК, ее структура, свойства и функции. РНК, ее структура, свойства и функции. АТФ и другие органические вещества клетки.

Тема 4.

Строение и функции клетки - (8 ч.) Прокариоты и эукариоты. Сравнительная характеристика прокариотической и эукариотической клеток. Строение эукариотических клеток. Обобщенные клетки - растительная и животная. Структуры, общие для растительных и животных клеток. Клеточные мембраны, строение и функции. Ядро, строение и функции. Цитоплазма клетки и ее органоиды. Метаболический аппарат клетки: эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, рибосомы, лизосомы, пероксисомы. Другие органоиды клетки. Клеточные включения. Структуры, свойственные растительным клеткам.

Тема 5.

Клеточный метаболизм (Обмен веществ и превращение энергии в клетке)- (6 ч.) Клеточный метаболизм - основа всех появлений жизнедеятельности клетки. Энергетический обмен глюкозы. Современные представления о фотосинтезе. Хлорофилл, хлоропласты и их роль в фотосинтезе. Хемосинтез. Генетический код. Реализация генетической информации ДНК в ходе биосинтеза белков. Биосинтез белка. Регуляция биосинтеза белка у прокариот и эукариот.

Тема 6.

Физиологические процессы клетки- (4 ч.) Раздражимость клетки как способность реагировать на воздействия факторов окружающей среды. Движение клетки. Жизненный цикл клетки. Обобщение: Клетка - целостная открытая саморегулирующаяся биологическая система. Клеточный уровень организации живой природы.

№ п/п

Тема занятия

Краткое содержание темы

Демонстрации, лабораторные работы

Сроки

Введение

1.

Цели и задачи общей биологии. Основные теории и законы

1.Общая биология - дисциплина, изучающая основные закономерности в живой природе. Цели и задачи курса

2. Теории и законы общей биологии

Вводная лекция

Клетка как уровень организации жизни. Цитология - наука о клетке

2.

Уровни организации структуры тела на современном этапе эволюции

1.Уровни организации живой материи

2. Уровни организации структуры тела, их характеристика

Комбиниров. занятие

3.

Предмет, задачи и методы исследования цитологии

1.Цитология - наука о клетке, предмет, задачи

2.Методы изучения клетки: микроскопия (электронная и световая), центрифугирование, электрофорез, химический анализ и т.д.

3. Значение цитологических исследований для других биологических наук, медицины, сельского хозяйства

Практическая работа

4.

Клеточная теория. Роль клеточной теории в познании живой природы, в доказательстве единства органического мира, в формировании научного мировоззрения

1. История изучения клетки. Основные положения клеточной теории Шлейдена и Шванна

2. Постулаты современной клеточной теории

3. Роль клеточной теории в познании живой природы, в доказательстве единства органического мира, в формировании научного мировоззрения

Лабораторная работа

Химическая организация клетки

5.

Неорганические вещества клетки. Вода. Уникальные свойства воды. Важные функции воды

1.Общая характеристика химической организации клетки

2. Неорганические и органические вещества клетки.

3.Минеральные соли, их функции. Роль солей в жизнедеятельности клетки как ионных соединений.

4. Уникальные свойства воды и ее функции.

Лекция

6.

Молекулярная биология - наука о физико-химических особенностях макромолекул и связанных с ними процессах в клетке. Характеристика макромолекул

1.Классификация органических веществ

2. Общая характеристика органических веществ клетки Макромолекулы. Полимеры и биополимеры. Мономеры

Комбиниров. занятие

7.

Углеводы (сахариды)

1 .Общая характеристика углеводов. Классификация углеводов.

2. Моносахариды (триозы, пентозы, гексозы), строение и функции.

3. Дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза), строение и функции.

4. Полисахариды, строение и функции.

Комбиниров. занятие

8.

Липиды

1.Общая характеристика липидов. Классификация липидов

2. Компоненты липидов. Образование липида

3.Свойства и функции триацилглицеролов.

Комбиниров. занятие

9.

Аминокислоты - мономеры белковых молекул, особенности их строения и свойства

1.Аминокислоты - мономеры белковых молекул. Незаменимые аминокислоты

2. Строение и классификация аминокислот. Свойства аминокислот

3. Способность аминокислот образовывать ряд химических связей с различными реакционными способностями. Химические связи, удерживающие структуру белка

Комбиниров. занятие

10.

Структура и физико-химические свойства молекул белка. Природные структуры белка

1. Общая характеристика белков

2. Размеры белковых молекул.

3. Классификация белков:

• классификация белков по их составу;

• классификация белков по их структуре

4. Природные структуры белков:

• характеристика первичной структуры белка;

• характеристика вторичной структуры белка;

• характеристика третичной структуры белка;

• характеристика четвертичной структуры белка.

5. Денатурация и ренатурация белков

Комбиниров. занятие

11.

Функции белков

1. Классификация белков по их функциям:

• строительные белки;

• ферменты;

• гормоны;

• транспортные белки;

• защитные белки;

• сократительные белки;

• запасные белки;

• токсины.

2. Причины многофункциональности белков. Специфичность белков. Проблема тканевой совместимости

Комбиниров. занятие

12.

Белки - ферменты, особенности структуры их молекул, их действие и роль в клетке

1.Ферменты - биологические катализаторы - вещества, ускоряющие химические реакции

2. Свойства ферментов

3. Механизм действия ферментов

4. Кофакторы ферментов.

5. Скорость химических реакций

6. Регуляция метаболизма.

Типы метаболических путей: линейный и разветвленный

7. Классификация ферментов

8. Использование ферментов в промышленности

Лабораторная работа

13.

Структура и физико-химические свойства нуклеиновых кислот. Строение нуклеотидов

1.История открытия нуклеиновых кислот. Расшифровка Д. Уотсоном и Ф. Криком структуры ДНК

2. Строение нуклеозидов

3. Строение нуклеотидов

Комплементарность нуклеотидов

Лекция

14.

ДНК, ее структура, свойства и функции

1.Строение молекулы ДНК, ее свойства. Редупликация ДНК.

2. Правило Чаргаффа о соотношении оснований в ДНК

3. Функции молекулы ДНК

Комбиниров. занятие

15.

РНК, ее структура, свойства и функции

1.Строение молекулы РНК, ее свойства

2. Виды РНК:

• информационная;

• транспортная;

• рибосомная.

3. Функции РНК

Комбиниров. занятие

16.

АТФ и другие органические вещества клетки

1.АТФ - универсальный аккумулятор энергии. Роль АТФ в энергетике живых систем

2.АТФ, ее химическая структура, свойства. Синтез АТФ

3. Витамины

4. Прочие органические молекулы: коферменты, производные нуклеотидов и т.д.

Комбиниров. занятие

Строение и функции клетки

17.

Прокариоты и эукариоты. Сравнительная характеристика прокариотической и эукариотической клеток

1.Прокариоты и эукариоты

2. Строение прокариотической клетки на примере строения клетки бактерий

3. Основные различия между прокариотами и эукариотами

Комбиниров. занятие

18.

Строение эукариотических клеток. Обобщенные клетки - растительная и животная

1.Особенности строения эукариотической клетки

2. Ультраструктура обобщенной растительной клетки

3. Ультраструктура обобщенной животной клетки

Лабораторная работа

19.

Структуры, общие для растительных и животных клеток.

Клеточные мембраны, строение и функции

1.Клеточные мембраны. Строение клеточной мембраны.

1959 г. (Робертсон) гипотеза о строении «элементарной мембраны»

1972 г. (Сингер и Николсон) жидкостно-мозаичная модель мембраны

2.Транспорт через плазматическую мембрану:

• диффузия,

• осмос,

• активный транспорт (натрий-калиевый насос, эндоцитоз (пиноцитоз и фагоцитоз), экзоцитоз)

Лабораторная работа

20.

Ядро, строение и функции

1.Ядро - важный компонент эукариотической клетки

2. Строение ядра (ядерная оболочка, ядерный сок, ядрышко, хроматин)

3. Функции ядра

4. Функции хромосом

Лекция

21.

Цитоплазма клетки и ее органоиды

1.Гиалоплазма, состав и функции

2. Циклоз - движение цитоплазмы

3. Классификация органоидов клетки

Комбиниров. занятие

22.

Метаболический аппарат клетки: эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, митохондрии, рибосомы, лизосомы, пероксисомы

1.Строение и функции ЭПС

2. Строение и функции АГ

3. Строение и функции митохондрий

4. Строение и функции рибосом

5. Строение и функции лизосом

6. Строение и функции пероксисом

7. Взаимосвязь органоидов клетки в обеспечении обмена веществ

Лекция

23.

Другие органоиды клетки. Клеточные включения.

1.Микротрубочки

2. Микрофиламенты

3.Клеточный центр

4. Органоиды движения

24.

Структуры, свойственные растительным клеткам

1.Строение и функции клеточной стенки

2. Плазмодесмы

3. Вакуоли

4. Пластиды. Классификация пластид

Строение хлоропластов

Лекция

Клеточный метаболизм (Обмен веществ и превращение энергии в клетке)

25.

Клеточный метаболизм - основа всех появлений жизнедеятельности клетки

1. Общая характеристика обмена веществ в клетке - метаболизма

2. Две стороны обмена. Энергетический и пластический обмены, их характеристика

Лекция

26.

Энергетический обмен глюкозы

1. Энергетика клеток гетеротрофных организмов. Преобразование энергии в клетке

2. Этапы энергетического обмена - гидролитическое расщепление, бескислородное окисление, кислородное дыхание

3. Решение задач с использованием уравнений гликолиза и кислородного окисления

Комбиниров. занятие

27.

Современные представления о фотосинтезе. Хлорофилл, хлоропласты и их роль в фотосинтезе

1.История изучения фотосинтеза

2. Современные представления о фотосинтезе

3. Световая и темновая фазы фотосинтеза

4. К. А. Тимирязев о космической роли растений

5. Пути повышения продуктивности сельскохозяйственных растений через повышение продуктивности процесса фотосинтеза

6. Сравнительная характеристика фотосинтеза и дыхания

Лабораторная работа

28.

Хемосинтез

1.Хемосинтез.

Хемосинтезирующие организмы

2. Важная роль хемосинтетиков в биосфере. Круговорот азота

Лекция

29.

Генетический код. Реализация генетической информации ДНК в ходе биосинтеза белков

1.Генетический код и его свойства

2. Матричный синтез

3. Реализация генетической информации ДНК в ходе биосинтеза белка

Лекция

30.

Биосинтез белка. Регуляция биосинтеза белка у прокариот и эукариот

1.Этапы биосинтеза белка: транскрипция, трансляция, их характеристика

2. Регуляция биосинтеза белка. Структура оперона

Лекция

Физиологические процессы клетки

31

Раздражимость клетки как способность реагировать на воздействия факторов окружающей среды

1.Раздражимость как свойство живых организмов

2. Раздражимость у растений (тропизмы и настии)

3. Раздражимость у животных (таксисы положительные или отрицательные, наличие специализированных рецепторов, воспринимающих различные раздражения)

Лекция

32.

Движение клетки

Способы движения клеток и ее составных частей.

Лекция

33.

Жизненный цикл клетки

1.Продолжительность жизни клетки

2. Рост и развитие клетки

3. Деление клетки

2.Старение клетки

Комбиниров. занятие

34.

Итоговое занятие

Литература для учителя:

1. Ильченко В.Р. Перекрестки физики, химии и биологии: Кн. для учащихся. - М.: Просвещение, 1986.

2. Шерстнев М.П., Комаров О.С. Химия и биология нуклеиновых кислот: Кн. для учащихся 10-11 классов ср. школы - М.: Просвещение, 1990.

3. Воронцов Н.Н., Сухорукова Л.Н, Эволюция органического мира: Факультатив. курс: Учеб. пособие для 9-10 кл. сред. шк.- М.: Просвещение, 1991.

4. Энциклопедия для детей. Т.2. Биология. - М: Аванта+, 2000.

5. Н.Л.Галеева.,«Сто приёмов для учебного успеха ученика на уроках биологии»-методическое пособие для учителя, Москва: «5 за знания»,2006г.

6. Дмитриева Т.А., Суматохин С.В., Гуленков С.И., Медведева А.А. Биология. Человек. Общая биология. Вопросы. Задания. Задачи. - М.: Дрофа, 2002. - 144с.

7. Муртазин Г.М. Задачи и упражнения по общей биологии. Пособие для учителей. - М.: Просвещение, 1981. - 192с.

8. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х томах. Т.1. - М.: Мир, 1990.

9. Комаров О.С., Терентьев А.А. Химия белка: Кн. для внеклас. чтения учащихся 10 кл. - М.: Просвещение, 1984.

10. Ландау-Тылкина С.П. К.А. Тимирязев: Кн. для учащихся. - М.: Просвещение, 1985.

11. Чухрай Е.С. Молекула, жизнь, организм: Кн. для внеклассного чтения. 8-10 кл. - М.: Просвещение, 1981.

12. Дубинин Н.П. Генетика и человек. Кн. для внеклассного чтения 9-10 кл. - М.: Просвещение, 1987.

13. Казакова О.С. и др. Хрестоматия по общей биологии для учащихся средней школы. - М.: Просвещение, 1970.

14. Биологический энциклопедический словарь.

15. Браун А.Д., Фаддеева М.Д. Молекулярные основы жизни. Пособие для учителя. - М.: Просвещение, 1976.

16. Мягкова А.Н., Комиссаров Б.Д. Методика обучения общей биологии: Пособие для учителя. - М.: Просвещение, 1985.

17. Кочергин Б.Н., Кочергина Н.А. Задачи по молекулярной биологии и генетике. - Мн.: Нар. асвета, 1982.Муртазин Г.М. Задачи и упражнения по общей биологии: Пособие для учителей. - М.: Просвещение, 1981.

Литература для учащихся:

1. Рувинский А.О., Высоцкая Л.В., Глаголев С.М. Общая биология: Учебник для 10-11 классов школ с углубленным изучением биологии. - М.: Просвещение, 1993. - 544с.

2.Общая биология. 10-11 класс: учеб.дляобщеобразоват. учреждений / А.А.
Каменский, А.Е. Крискунов, В.В. Пасечник. - М.: Дрофа, 2005. - 367 с.

3.С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Т.А. Козлова. Основы биологии (курс для самообразования). - М.; Просвещение, 1992
4.Батуев А.С., Гуленкова М.А., Еленевский А.Г. и др. Биология: Большой справочник для школьников и поступающих в вузы. - М: Дрофа, 2004.10

5. Учебное пособие для школьников и абитуриентов - М: Экзамен, 2002. - 448 с.

6.Жеребцова Е.Л. Биология в схемах и таблицах: Пособие для школьников и абитуриентов - СПб: Тригон, 2005. - 128 с. М: Дрофа, 2005. - 240 с.

7.Лемеза Н.А., Камлюк Л.В., Лисов Л.Д. Биология в вопросах и ответах. - М.: Рольф. 1999. - 496с.

8. Богданова Т.Л., Солодова Е.А. Биология. Справочное пособие для старшеклассников и поступающих в ВУЗы. - М.: АСТ-ПРЕСС ШКОЛА, 2002. - 816с.