Е.А. ЗАИКИНА,
учитель школы № 2, г. Златоуст

Обобщающий урок по цитологии

Изучение раздела цитологии в курсе «Биология. Общие закономерности» представляет опре-
деленную сложность для учащихся. Содержание раздела отличает множество понятий, «сухой» и сложный для усвоения фактический материал. На уроке по теме: «Клеточная теория» мы обобщаем теоретический материал, проводим тестирование по обязательным вопросам теории и практическим умениям.

Итоговый урок по этой теме включает в себя следующие задачи.

1. Систематизировать знания учащихся о составе, строении клеток, процессах метаболизма у представителей разных царств живой природы.
2. Проверить уровень сформированных цитологических знаний, умение применять знания для объяснения процессов, происходящих в клетке.
3. Формировать интерес к истории биологической науки, методам научного познания.

Обобщающий урок проводится в нетрадиционной форме. Содержание заданий включает вопросы, которые недостаточно раскрыты в учебниках, а именно: методы исследования строения и процессов жизнедеятельности клетки; история научных открытий и достижения науки; применение знаний в практической деятельности людей. Вопросы составлены преимущественно на эвристическом и творческом уровнях и могут быть использованы на профильном и непрофильном уровнях обучения. Вопросы разделены на три блока: химический состав клетки, процессы метаболизма, строение клетки.

Можно предложить следующие варианты организации работы.

1. Команды выбирают раздел, вопрос по номеру.
2. На поле с волчком раскладываются вопросы по блокам (различаются по цвету карточек). Учитель определяет количество ответов, которые должна дать каждая команда, зарабатывая очки. Если команда затрудняется с ответом, то право ответа предоставляется болельщикам, а затем соперникам.
3. Команды по очереди выбирают вопросы по ключевым словам, написанным на доске.

В качестве примера приведем вопросы, разделенные на блоки, для работы по первому варианту. В зависимости от поставленных целей учитель может использовать вопросы как вариант промежуточного контроля, для создания проблемных ситуаций на уроках, в других дидактических ситуациях.

Блок «Вещества»

1. Какое вещество Леонардо да Винчи назвал «соком жизни»? (Воду.)

2. Какое жизненно важное вещество являлось когда-то заменителем денег? (Поваренная соль.)

3. Благодаря каким свойствам белка кератина археологи находят остатки рогов и копыт? (Кератин не растворяется в воде, не сворачивается, очень долго не разрушается в земле.)

4. В какое время года и зачем концентрация глюкозы в крови лягушки увеличивается в 60 раз? (Зимой и ранней весной, потому что при повышении концентрации глюкозы температура замерзания крови понижается.)

5. Каждые 10 кг жира дают при расщеплении 11 кг метаболической воды. Какие животные используют эту особенность метаболизма жиров? (Животные, вынужденные долгое время находиться без доступной воды: медведи во время спячки, верблюды в пустыне и т. д.)

6. В 1881 г. биолог Лунин получил сбалансированное по органическим веществам синтетическое молоко, которым он кормил лабораторных мышей. Мыши погибли. Чего недоставало в молоке? (Витаминов, необходимый комплекс которых содержится в натуральном молоке.)

7. Французские фармацевты Пельтье и Каванту залили зеленые листья спиртом, а потом выделили из полученного раствора зеленое вещество. Как они назвали его. (Хлорофилл.)

8. В 1965 г. американский химик Вудворд был удостоен Нобелевской премии за синтез хлорофилла. Почему эта работа получила столь высокую оценку? (В то время были большие надежды на реализацию искусственного фотосинтеза в промышленных масштабах. Газеты писали: «Конец голоду и нищете!»)

9. В 1827 г. английский врач Праут разделил все органические вещества клетки на три группы. Как мы их называем? (Белки, жиры, углеводы.)

10. Сначала белки называли альбуминами, затем протеинами. Объясните эти названия. (Альбумин – белок куриного яйца, протеин – от proteus – первичный, основной.)

11. В 1844 г. Буссенго определил относительную ценность различной пищи в зависимости от содержания белка. Чем она определяется? (Наличием незаменимых аминокислот.)

12. В 1897 г. немецкий химик Бухнер получил свободный от дрожжевых клеток дрожжевой сок и добавил его в раствор сахара. Сахар подвергся брожению. Как объяснил ученый результат опыта? (Раствор содержал ферменты брожения.)

13. Зачем морякам Британского флота давали лимонный сок? (Сок – источник витамина С, предотвращающего заболевание цингой.)

14. Восемь лет понадобилось Сэнгеру, чтобы установить структуру белка из 50 аминокислот, а в 1953 г. его синтезировать. Этот синтетический дешевый белок спас миллионы жизней. Как он называется? (Инсулин.)

15. В 1963 г. в Голландии появились стиральные порошки, которые хорошо удаляли грязь, но действовали при температуре не выше 40 °С, белье с таким порошком не рекомендовали кипятить. Каково действующее начало порошка, какое вещество ограничивало температурный режим? (Ферменты. Они денатурируют при высоких температурах и теряют свои свойства.)

16. На Востоке рассказывают легенду. Арабский купец перед путешествием через пустыню наполнил молоком бурдюки из свежих овечьих желудков. В конце пути он имел не питье, а еду (сыр). Откуда взялся сыр? (В бурдюке из желудка овцы содержался фермент химозин, или ренин, он и превратил молоко в сыр.)

17. В романе Жюля Верна описывается забавный случай. Путешественники собрались поужинать мясом ламы гуанако, но оказалось, что мясо несъедобно. «Быть может, оно слишком долго лежало?» – спросил один из путешественников. «Нет, оно слишком долго бежало», – ответил ученый Паганель. Действительно мясо гуанако съедобно, если животное поймано во время отдыха. Почему? (Во время продолжительного бега в мышцах накапливается молочная кислота.)

18. Гулливер, герой Джонатана Свифта, оказавшись без соли, сказал: «Сначала я очень болезненно ощущал отсутствие соли, но скоро привык обходиться без нее, и я убежден, что распространенное употребление этого вещества есть результат невоздержанности. Ведь мы не знаем ни одного животного, которое любило бы соль». В чем ошибка Гулливера? (Соль — совершенно необходимое для жизнедеятельности вещество, животные тоже испытывают солевой голод.)

19. Человек и большинство животных не могут питаться целлюлозой. Однако термиты и травоядные звери способны ее переваривать. Что им помогает? (Простейшие и бактерии, которые живут у них в кишечнике.)

20. Юлий Цезарь оставлял в войсках только тех солдат, которые при виде врага краснели, а не бледнели. Объясните его выбор. (При выбросе адреналина, гормона агрессии, человек краснеет, а при выбросе норадреналина, гормона страха, человек бледнеет.)

21. Какое вещество можно назвать энергетической валютой клетки? (АТФ.)

22. В каждом килограмме печени белого медведя накапливается столько этого витамина, что хватит человеку на 40 лет. Считают, что именно этим веществом отравились полярники экспедиции Андре. Однако недостаток этого витамина вызывает «куриную слепоту». Как он называется? (Витамин А.)

23. Иногда для обеззараживания питьевой воды используется медицинский препарат ацедин-пепсин (аналог желудочного фермента). Объясните механизм действия этого вещества. (Фермент гидролизует белки микробов, и они погибают.)

24. Молекула белка коллагена денатурирует при температуре 37 °С, однако человек не погибает и при более высокой температуре. Как это можно объяснить? (Это происходит благодаря механизму терморегуляции.)

25. Ученые выделили ген из клеток злокачественной опухоли. Оказалось, что от нормального он отличается только одним нуклеотидом. Предположите, какие причины могли вызвать сбой. (Онковирусы, вещества-мутагены, радиоактивное облучение и т.д.)

Блок «Строение»

1. Что можно назвать «библиотекой» клетки, а что «сборочным цехом»? (Ядро; рибосомы.)

2. Сам Петр Великий приехал из России, чтобы убедиться в чудесах, открытых благодаря обыкновенным линзам. О каком открытии идет речь? К кому приезжал русский царь? (Открытие микромира с помощью сконструированного микроскопа; ученый Антоний ван Левенгук.)

3. Какой органоид открыл в 1865 г. ученый Сакс, окрашивая йодом разные части клетки? (Хлоропласт.)

4. В клеточной мембране этих организмов ученые нашли пигмент, идентичный зрительному – родопсину. Пигмент помогал этим организмам синтезировать органические вещества. К какой группе они относятся? (Галобактерии.)

5. В 1831 г. ботаник Р.Браун предположил, что эта клеточная структура характерна для всех клеток растений и животных. Как она называется? (Ядро.)

Блок «Процессы»

1. В 1625 г. Гельмонт заложил опыт. Он взвесил горшок с землей и иву, которую посадил в этот горшок. В течение 5 лет ученый поливал иву. По окончании опыта вес дерева увеличился на 74 кг, а вес земли уменьшился на 57 г. Гельмонт думал, что растение получало пищу из воды, которой он его поливал. Какой процесс изучал ученый, какую ошибку он допустил в рассуждениях? (Фотосинтез; он не знал, что растения поглощают углекислый газ.)

2. Православием установлено около 200 постных дней, когда нельзя употреблять продукты животного происхождения. Оцените эту традицию с точки зрения знаний клеточного строения и клеточного метаболизма. (Для поддержания жизнедеятельности организма необходимо возобновление клеточных структур, например, мембраны состоят из липидов и белков, которые содержатся в основном в пище животного происхождения.)

3. Кто должен употреблять больше белков: учитель или ученик? (Ученик, у него интенсивнее идет пластический обмен.)

4. До 1883 г. считалось, что ассимиляция углекислоты – специфическая особенность фотосинтеза. В 1883 г. Т.В. Энгельман обнаружил, что фотосинтез может происходить без выделения кислорода. В 1887 г. С.Н. Виноградский открыл бесхлорофильные организмы, способные к синтезу органических веществ из неорганических. что это за организмы и как называется процесс? (Бактерии; хемосинтез.)

5. Доктор Оу из Калифорнийского университета поместил в пробирку люциферин и люциферазу, соединения магния и АТФ. Содержимое пробирки стало светиться. Какое явление имитировал ученый? (Свечение светлячков, или люминисценцию.)

6. В 1856 г. французские виноделы пригласили на консультацию Пастера. Вино при длительном
хранении прокисало, или прогоркало, принося большие убытки. Пастер установил, что в вине живут два вида бактерий, вызывающих два разных брожения. Назовите их. (Уксуснокислое и масляно-кислое.)

7. Объясните слова французского поэта Сюлли-Прюда: «Пусть вымерли все наши предки – бессмертные живые клетки наследство бережно хранят». (Высказывание связано с механизмом передачи наследственной информации, от обоих родителей детям. Родители, в свою очередь, получили эти гены от своих мам и пап. )

8. Это событие произошло в 1771 г. Пристли искал способ очищения «испорченного» воздуха. В одном из опытов он установил, что ветка мяты очистила воздух и спасла жизнь мышонку. О каком открытии идет речь? (О выделении кислорода при фотосинтез.)

9. Какие фазы митоза описывает В.Дудинцев в романе «Белые одежды»: «Хромосомы шевелились, как клубок серых червей, потом вдруг выстроились в строгий вертикальный порядок. Вдруг удвоились – теперь это были пары. Тут же какая-то сила потащила эти пары врозь, хромосомы подчинились, обмякли, и что-то их повлекло к разным полюсам». Какую ошибку допустил автор? (Метафаза, анафаза; хромосомы удваиваются в интерфазе.)

10. В переводе с греческого miles – нить. Именно от этого слова произошло название процесса деления клетки – митоз. Почему именно так его назвал Флеминг? (После спирализации во время деления клетки хромосомы становятся видимыми.)