Клетки и ткани

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА

ПО БИОЛОГИИ ДЛЯ 11 КЛАССОВ

«КЛЕТКИ И ТКАНИ»

Позднякова Е. Ю.

Волгоград, 2010

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа элективного курса составлена на основании программы«Клетки и ткани» Д. К. Обухова и В. Н. Кириленковой. Источник: Программы элективных курсов. Биология. 10 – 11 классы. Профильное обучение / авт.-сост. В. И. Сивоглазов, В. В. Пасечник. – 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2006. – (Элективные курсы). Учебное пособие: Обухов, Д. К. Клетки и ткани: учебное пособие / Д. К. Обухов, В. Н. Кириленкова. – М.: Дрофа, 2007. - (Элективные курсы).

Предлагаемый курс расширяет и углубляет базовые зна­ния по биологии. Он предназначен для учащихся 10—11 классов гимназий, лицеев, школ естественнонаучного (медико-биологиче­ского) профиля общеобразовательной школы, а также для всех ин­тересующихся цитологией. Изучение элективного курса поможет оценить правильность выбора профиля обучения и определиться в дальнейшей профессиональной деятельности.

Известно, что в соответствии с одобренной Правительством Российской Федерации Концепцией модернизации российского образования на период до 2010 года на старшей ступени общеобразовательной школы предусматривается профильное обучение старшеклассников ставится задача создания «системы специализированной подготовки (профильного обучения) в старших классах общеобразовательной школы, ориентированной на индивидуализацию обучения и социализацию обучающихся».

Основная концепция курса заключается в следующем.

Комплексный подход при изучении живых организмов на разных уровнях их организации (от молекулярно-клеточного до системно-органного).Как представляется авторам курса, вопросы строения клеток, рассматриваемые в курсе «Общей биологии» старших классов, сильно оторваны по времени от курсов зоологии, анатомии и физиологии животных и человека, читаемых в 7 – 8 классах школы.Тем самым разрывается формирование целостного представления о единстве организации всех живых существ на основе их клеточного строения. Важно еще раз показать, что все ткани и органы животных построены на единой клеточной основе, имеющей общие фундаментальные признаки и особенности.

Сравнительно-эволюционная направленность курса. Прирассмотрении вопросов строения клетки, тканей и орга­нов многоклеточных животных основное внимание уде­ляется формированию у учащихся эволюционного мыш­ления при изучении живой природы во всех ее проявле­ниях. Важно показать, что в процессе эволюции у организмов на основе единых фундаментальных законовстроения и функционирования клеток сложились раз­личные варианты организации тканевых и органных сис­тем. Методологической основой этого служит теория «эволюционной динамики тканей», сформулированная выдающимся отечественным гистологом академиком А. А. Заварзиным. Основными положениями этой теории являются тезисы о том, что сходные в функциональном отношении ткани у филогенетически различных группживотных имеют сходное строение и что в процессе эво­люции могли сформироваться несколько вариантов орга­низации сходных в функциональном отношении тканей и органов.

Использование самых современных молекулярно-биологических данных о строении и функционировании клеточных и тканевых систем животных. Это положение подразуме­вает хорошее владение учениками основами общей био­логии, генетики, теории эволюции, химии и других био­логических наук.

Историко-патриотический акцент при изучении биоло­гии.Считаем, что при изучении предмета необходимоподчеркивать не только интернациональный характер науки (особенно на современном этапе ее развития), но и пропагандировать достижения отечественных ученых, многие из которых внесли исключительный вклад в раз­витие биологии. Необходимо напомнить ученикам о тех, которые отстаивали свои идеи в трудный период отечественной биологии в 30—50-е гг.XX в. Многие из них поплатились жизнью за свои взгляды. Несомненны достижения и современных отечественных биологов в изучении клетки и тканей животных и растений.

Экологическая направленность курса. Важно сфор­мировать твердое убеждение у ребят, что неблагопри­ятные факторы (как внешней, так и внутренней при­роды), включая вредные привычки (наркотики, алко­голь, табак) стрессы, нарушенный психоэмоциональный фон, серьезно сказываются на состоянии организма, за­трагивая самые глубинные молекулярно-генетические основы деятельности клеток, и что с подобного рода на­рушениями бороться чрезвычайно трудно и порой невоз­можно.

Большой объем практических и семинарских занятий. Эта часть курса предполагает широкое использование иллюстративного материала (схемы, электронные фото­графии) непосредственно на занятиях (особенно при изучении структуры клетки), а также (по возможности) изучение микроскопических препаратов тканей и орга­нов (в разделах «Ткани», «Органы»). Необходимо шире использовать возможности компьютерных классов на занятиях по биологии, подключаясь к многочисленным сайтам по биологии клетки, анатомии и физиологии, имеющихся в настоящее время в Интернете (перечень основных открытых сайтов по разделам курса прилага­ется).

Проверка и оценка качества знаний. Текущие знания проверяются с помощью тестовых контрольных работ после каждого раздела курса и традиционных опросов в течение изучения темы.

Основной акцент при изучении вопросов курса дол­жен быть направлен на активную работу учеников в клас­се в форме диалога учитель — ученик, активного обсужде­ния материала в форме ученик(и) — ученик(и), ученик — учитель.

Современная биология — это комплексная наука, изучающая жизнь во всех ее проявлениях на различных уровнях организации: от молекулярного до биосферного. Клеточный и тканевый — это те уровни, которые определяют суть живых организмов.

Огромный поток современной информации и недостаток вре­мени ставит перед человеком задачу не просто накапливать и запо­минать эту информацию, а, прежде всего, уметь ее анализировать. Большое значение в обучении имеет активная позиция ученика, его интерес к изучаемой проблеме.

В данном пособии каждый факт, каждая теория предлагается авторами с точки зрения разных научных школ и течений в совре­менной биологии клетки и гистологии. Это показывает всю слож­ность изучения работы клетки, формирует интерес ученика к по­лучению более глубокой информации в этой научной области.

Цитология и гистология — науки конкретные. Изучение клет­ки и тканей предполагает широкое использование наглядной ин­формации. Поэтому одними из ведущих форм занятий должны стать семинары и практические работы. Микроскоп и электрон­ные фотографии, интернет-сайты и CD-диски, экскурсии в лабо­ратории научно-исследовательских институтов, изучающих про­блемы биологии клетки, — все это поможет в изучении сложных вопросов современной биологии клетки.

Занятия по данному учебному пособию в рассматриваемом элективном курсе могут быть использованы для само­стоятельной работы по темам «Клетка», «Ткани», а также при под­готовке к сдаче ЕГЭ и поступлению в вузы биологического, меди­цинского, сельскохозяйственного и ветеринарного профилей.

Изменения в программу внесены в связи с проведением занятий в течение всего учебного года, включая каникулярное время. Увеличение объема произошло за счет проведения дополнительных занятий по темам «Основные компоненты и органоиды клеток» (1 ч) и «Ядерный аппарат и репродукция клеток» (2 ч), т. к. этот материал традиционно вызывает наибольшие затруднения у обучающихся.

Цель курса

Формирование у учащихся знаний о строении и про­цессах жизнедеятельности растений, грибов, лишайников, понимания роли этих групп организмов на нашей планете и их значения в жизни человека.

Задачи курса

1. Углубить и расширить знания о строении, образе жиз­ни и значении в природе и жизни человека основных групп растений, грибов, лишайников.

2. Сформировать понимание особенностей основных процессов жизнедеятельности растений и грибов, принадлежащих к разным систематическим группам.

3. Развить умения анализировать, сравнивать, обобщать, делать логические выводы и устанавливать причинно-следственные связи на основе изучения строения и жиз­недеятельности организмов.

ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНИЧЕСКОМУ ОСНАЩЕНИЮ КУРСА

Для практических и демонстрационных занятий необ­ходимы:

световые микроскопы;

набор электронно-микроскопических фотографий и схем разных типов клеток и тканей, их компонентов;

препараты по основным типам тканей.

Основные требования к знаниям и умениям

Учащиеся должны знать:

принципиальное устройство светового и электронногомикроскопа;

положения клеточной теории;

особенности прокариотической и эукариотической клеток;

сходство и различия животной и растительной клеток;

основные компоненты и органоиды клеток:

- мембрана и надмембранный комплекс,

- цитоплазма и органоиды,

- митохондрии и хлоропласты,

- рибосомы;

основные этапы синтеза белка в эукариотической клетке:

- транскрипция (синтез и созревание РНК),

- трансляция (синтез белковой цепи);

особенности ядерного аппарата и репродукции кле­ток;

строение вирусов и их типы, жизненный цикл виру­сов, современное состояние проблемы борьбы с вирус­ными инфекциями;

реакцию клеток на воздействие вредных факторов сре­ды;

определение и классификацию тканей, происхожде­ние тканей в эволюции многоклеточных;

строение основных типов клеток и тканей многокле­точных животных;

иметь представление о молекулярно-биологических основах ряда важнейших процессов в клетках и тканях нашего организма.

Учащиеся должны уметь:

работать со световым микроскопом и микроскопиче­скими препаратами;

уметь «читать» электронно-микроскопические фото­графии и схемы клеток и ее органоидов;

изготовлять простейшие препараты для микроскопи­ческого исследования;

определять тип ткани по препарату или фотографии;

уметь выявлять причинно-следственные связи между биологическими процессами, происходящими на разных уровнях организации живых организмов (от молекулярно-биологического до организменного);

иллюстрировать ответ простейшими схемами и рисун­ками клеточных структур;

работать с современной биологической и медицин­ской литературой (книгами) и Интернетом;

составлять краткие рефераты и доклады по интересую­щим темам, уметь представлять их на школьных конфе­ренциях и олимпиадах;

применять знания физических и химических законов для объяснения биологических процессов;

использовать знания о клетке и тканях для ведения здорового образа жизни.

Межпредметные связи

Неорганическая химия. Строение вещества. Окисли­тельно-восстановительные реакции.

Органическая химия. Принципы организации органи­ческих веществ. Углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты.

Физика.Свойства жидкостей, тепловые явления. Зако­ны термодинамики.

СТРУКТУРА КУРСА

Общее количество часов – 32 (35)

ОБЩАЯ ЦИТОЛОГИЯ (17 (20) ч)

Тема 1. Введение в биологию клетки (1 ч)

Тема 2. Общий план строения клеток живых организмов (2 ч)

Тема 3. Основные компоненты и органоиды клеток (6 (7) ч)

Тема 4. Ядерный аппарат и репродукция клеток (4 (6) ч)

Тема 5. Вирусы как неклеточная форма жизни (2 ч)

Тема 6. Элементы патологии клетки (2 ч)

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ГИСТОЛОГИЯ (15 ч)

Тема 1. Понятие о тканях многоклеточных организмов (1 ч)

Тема 2. Эпителиальные ткани (2 ч)

Тема 3. Мышечные ткани (2 ч)

Тема 4. Ткани внутренней среды (соединительные ткани) (5 ч)

Тема 5. Ткань нервной системы (4 ч)

Заключение (1 ч)

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Общая цитология (биология клетки) (17 (20) ч)

Тема 1. Введение в цитологию (1 ч)

Задачи современной цитологии. Клеточная теория — основной закон строения живых организмов. Борьба сто­ронников и защитников клеточной теории. Заслуга оте­чественных биологов в защите основных положений кле­точной теории.

Тема 2. Общий план строения клеток живых организмов (2 ч)

Прокариоты и эукариоты. Сходство и различия.

Жи­вотная и растительная клетка. Эукариотическая клетка Теории происхождения эукариотической клетки.

Тема 3. Основные компоненты и органоиды клеток (6 (7) ч)

3.1. Плазматическая мембрана и надмембранный комплекс (1 ч)

Современная модель строения клеточной мембраны. Универсальный характер строения мембраны. Состав функции мембраны. Надмембранный комплекс (клеточные стенки прокариот, растительных клеток и грибов, гликокаликс животных клеток), его состав и значение в жизни клеток и организма.

3.2. Цитоплазма и органоиды (1 ч)

Цитоскелет клеток, его компоненты и функции в разных типах клеток. Мембранные органоиды клетки (эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы). Их строение и функции в клетках.

3.3. Митохондрии и хлоропласты (2 ч)

Типы обмена веществ в клетке. Источники энергии в клетке. Гетеротрофы и автотрофы. Основные законы биоэнергетики в клетках. Зачем нужна энергия клетке. Митохондрия — энергетическая станция клетки. Типы митохондрий и их строение. Современная схема синтеза АТФ. Хлоропласты и фотосинтез.

3.4. Рибосомы. Синтез белка (2 (3) ч)

Типы и структура рибосом прокариот и эукариот. Основные этапы синтеза белка в эукариотической клетке; транс­крипция (синтез и созревание РНК) и трансляция (син­тез белковой цепи). Элементы молекулярно-биологических механизмов регуляции этого процесса.

Тема 4. Ядерный аппарат и репродукция клеток (4 (6) ч)

4.1. Ядро эукариотической клетки и нуклеоид прокариот (1 (2) ч)

Строение и значение ядра. Понятие о хроматине (эухроматин и гетерохроматин). Представления об упаковке генетиче­ского материала (ДНК) у про- и эукариот.

Структура хро­мосом. Ядрышко, его строение и функции.

4.2. Жизненный цикл клетки. Репродукция (размножение) клеток (3 (4) ч)

Понятие о жизненном цикле клеток, его периоды. Репликация ДНК — важнейший этап жизни клеток. Ме­ханизм и процесс репликации ДНК.

Митоз, его биологическое значение, основные фазы, регуляция. Разновид­ности митоза в клетках разных организмов. Деление и дифференцировка клеток, их соотношения.

Стационарные и камбиальные (растущие) клеточные системы. Понятие о стволовых клетках, их значение в функционировании организма. Теория стволовых кле­ток — прорыв в современной биологии и медицине.

Рак — неконтролируемое деление клеток. Проблема ста­рения клеток и тканей.

Тема 5. Вирусы как неклеточная форма жизни (2 ч)

Строение вирусов и их типы. Жизненный цикл виру­сов (на примере вируса СПИДа или гепатита). Клетка-хозяин и вирус-паразит: стратегии взаимодействия.

Сов­ременное состояние проблемы борьбы с вирусными ин­фекциями. Вакцинация: достижения и проблемы.

Тема 6. Элементы патологии клетки (2 ч)

Реакция клеток на воздействие вредных факторов сре­ды (алкоголь, наркотики, курение, токсичные вещества, тяжелые металлы и т. д.).

Обратимые и необратимые по­вреждения клеток. Клеточные и молекулярные механиз­мы повреждающего действия различных факторов на структуру и функцию клеток.

II. Сравнительная (эволюционная) гистология -

учение о тканях многоклеточных организмов (15 ч)

Тема 1. Понятие о тканях многоклеточных организмов (1 ч)

Определение ткани. Теория «эволюционной динами­ки тканевых систем» академика А. А. Заварзина: основ­ные положения.

Классификация тканей.

Происхождение тканей в эволюции многоклеточных животных и разви­тие тканей в процессе онтогенеза.

Тема 2. Эпителиальные ткани (2 ч)

Покровные эпителии позвоночных и беспозвоночных животных. Одни функции — разные решения.

Кишечные эпителии. Типы пищеварения в животном мире — внутриклеточное и полостное. Кто как перевари­вает пищу; мозаика эволюции.

Тема 3. Мышечные ткани (2 ч)

Типы мышечных тканей у позвоночных и беспозвоночных животных (соматические поперечно-полосатые и косые; сердечные поперечно-полосатые; гладкие). Особенности их клеточного и тканевого строения в разных группах животных.

Сходство и различия; параллелизм и дивергенция в строении мышечных тканей. Основы понимания молекулярных механизмов мышечного сокращения.

Тема 4. Ткани внутренней среды (соединительная ткань)(5 ч)

Опорно-механические ткани (соединительная ткань, хрящ, костная ткань). Схемы строения и элементы эво­люции опорных тканей у животных.

Трофическо-защитные ткани (кровь, лимфоидная ткань, соединительная ткань).

Кровь. Элементы крови позвоночных животных и человека. Функции крови. Дыхание и кровь; дыхательные пигменты, их значение для газообмена и разновидности дыхательных пигментов у животных.

Воспаление и иммунитет. Необходимость защиты внутренней среды от внешних агентов (антигенов). Ткани и клетки, принимающие участие в защитных реакциях организма.

Иммунитет; понятие об основных типах иммунитета. Протекание иммунной реакции в организме при попадании антигена. Факторы, влияющие на функционирование иммунной системы: экология, вирусные и инфекционные заболевания, аутоиммунные заболевания. СПИД — чума XX века; смертельная опасность этой болезни для человека и пути борьбы с ее распространением.

Тема 5. Ткань нервной системы (4 ч)

Значение нервной системы как главной интегрирующей системы нашего организма. Элементы нервной ткани: нейроны и глиальные клетки. Универсальный характер работы нервных клеток всех организмов и, как следствие, принципиальное сходство строения нейронов позвоночных и беспозвоночных животных.

Межнейронные взаимодействия; синапсы. Их типы (химические и электрические), структура и молекуляр­ные основы передачи нервных импульсов в синапсах.

Глия — важный элемент нервной системы. Участие глии в образовании оболочек нервных волокон, в обмен­ных процессах в нервной ткани и непосредственной ра­боте нейронов и синапсов.

Регенерация в нервной системе. Регенерация нервов и нейронов. Стволовые клетки в нервной системе взрослых животных и человека — источник обновления нейронов.

Современная модульная концепция строения нервных центров в нервной системе позвоночных и беспозвоноч­ных животных. Модуль как морфофункциональный блок любого нервного центра (от ганглия брюшной нервной цепочки беспозвоночных животных до коры головного мозга человека).

Заключение. Значение эволюционного подхода при изучении клеток и тканей животных и человека (1ч)

Общебиологические закономерности, открытые при изучении основных структур и процессов в живой приро­де, — основа современной молекулярной биологии и ме­дицины. Нематода и пиявка, дрозофила и крыса, стволо­вая клетка и культура тканей — все это модельные объек­ты для решения актуальных задач современной биологии и медицины.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Альберте Б. и др. Молекулярная биология клетки. - М.: Мир, 1994.

Введение в молекулярную биологию. - М.: Мир. 1988.

Грин Н., Стаут У.,Тейлор Д. Биология. Т. 1—3. - М.: Мир, 1993.

Де ДювК. Путешествие в мир живой клетки. - М.: Мир, 1987.

Заварзин А. А. Сравнительная гистология. - СПб.: Изд-во Санкт- Петербург. ун-та, 2000.

Заварзин А. А.,Харазова А. Д. Основы обшей цитологии. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1992.

Кемп П., Армс К. Введение в биологию. Т. 1—3. - М.: Мир, 1988.

Левитин М. Г., Левитина Т. П. Общая биология: Словарь понятий и терминов. - СПб.: Паритет, 2002.

Левитин М. Г., Левитина Т. П. Биология: Ботаника, зооло­гия, анатомия и физиология человека. - СПб.: Паритет, 2000.

Левитин М. Г., Левитина Т. П. Общая биология. - СПб.: Па­ритет, 2000.

Общая биология. 10—11 классы / Под ред. А. О. Рувинского (для углубленного изучения). - М.: Просвещение, 1999.

Ролан Ж-К. и др. Атлас по биологии клетки. - М.: Мир, 1974.

Хадорн Э., Венер Р. Общая зоология. - М.: Мир, 1989.

Ченцов Ю. С. Общая цитология. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998.

Интернет-сайты

http://cellbio_utmb.edu — сайт университета Юта (США) по клеточной биологии, гистологии, анатомии и физиологии

http://www.biology.com /campbell — сайт учебника по биологии

http://www.uni-mainz.de/FB/Madizin/Anatomie/Workshop — сайт университета Майнц (Германия) по микроскопической анатомии, цитологии и гистологии

http://www.nature.ru — сайт МГУ (Россия) по всем разделам био­логии, медицины и другим наукам (статьи, рефераты, обзо­ры)

http://www.issep.rssi.ru — сайт Соросовского образовательного журнала (все статьи в свободном доступе)

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/102746-kletki-i-tkani