С помощью каких клеток это растение обеспечить

Обновлено: 30.06.2024

Цель урока : сформировать у учащихся знания о клетке как о живой единице растительного организма.

Задачи :

раскрыть особенности строения растительной клетки, показать взаимосвязь строения и выполняемых функций на примере органоидов.

воспитание интереса к познанию живой природы, воспитание патриотических чувств, гордости за учёных, внёсших вклад в развитие биологии.

Организационный момент.

- Здравствуйте, ребята! Присаживайтесь.

- Сегодня у нас с Вами новая тема. Сейчас вам будет показан небольшой видеофрагмент из мультфильма, в котором спрятана подсказка. Посмотрев, его вы должны догадаться, о чем сегодня мы с вами будем говорить? (слайд №1, мультик 18 с.)

- Догадались, какая тема урока? (если скажут, что клетка животного или человека. (-Ребята мы в 6 классе проходим ботанику? Что такое ботаника? Так значит какую клетку мы будем сегодня изучать?).

- Правильно сегодня мы будем говорить о клетке растений.

- Как вы думаете: какова цель сегодняшнего урока?

- Цель урока: познакомимся с ее строением и основными процессами жизнедеятельности.

Изучение нового материала.

- Ребята, а давайте с вами вспомним, из каких органов состоит растение? И какую функцию выполняет каждый из них? Прошу желающего подойти к доске и показать основные части растения и назвать выполняемую им функцию в растении.

Ответ. Корень: главный, боковой и придаточные корни (растения получают из почвы необходимые ими минеральные соли и воду) и побег : стебель (обеспечивает растение питательными веществами), листья (получает энергию Солнца из воздушной среды), почки (размножение, генеративная функция – воспроизведение себе подобных)) (побег и корень выполняют вегетативную функцию – обеспечивают растения питательными веществами и осуществляют обмен с внешней средой). (слайд №3)

- А как вы думаете из чего состоят все части растения? (из клеток)

- А для чего же мы изучаем клетку?

Слово учителя : Сегодня на уроке вы побываете в роли путешественников и исследователей.

- А хочется ли вам заглянуть внутрь клетки? (да)

- Путешествуя, мы с вами сделаем несколько остановок.

- Как любое государство оно охраняется таможней. В нем большое количество городов. И чтобы себя комфортно чувствовать в любом государстве, необходимо знать его историю. Нашей главной целью будет попасть в столицу этого государства и познакомится с его жителями.

- Чтобы попасть в столицу государство нам надо пройти с начало таможню. И для этого ответить на вопросы. (слайд 5)

1) Назовите приборы для изучения строения растений? (увеличительные приборы – лупа и микроскоп)

2) Что является главной частью увеличительных приборов? (линза) (слайд 6)

Показать основные части микроскопа. Кто хочет выйти показать? (слайд 7)

- Ребята, мы с вами, верно, справились со всеми заданиями, и клеточное государство открыло нам свои ворота (слайд 8).

- Но чтобы проехать дальше нам необходимо узнать историю клеточного государства.

Докладчик (Кунгурцева Алина)

Открытию клетки предшествовало изобретение микроскопа в конце XVI века. Первым кто изобрел микроскоп был Захарий Янсен.

Первым, кто увидел клетки, был Роберт Гук (1665 г.). С помощью увеличительного прибора он рассматривал срезы тканей живых организмов. На срезе растительной пробки он увидел ячеистую структуру и назвал отдельные ячейки клетками. Гук считал, что сами ячейки — это пустота, а содержимое живого организма заключено в каркасе (клеточной стенке).

Чуть позже Антони ван Левенгук, используя более совершенный микроскоп, увидел именно содержимое клеток, в том числе увидел бактерии.

В 1827 г Карлом Бэром была обнаружена яйцеклетка, тем самым было доказано предположение, что все живые организмы развиваются из клетки.

Через несколько лет было отрыто содержащееся в клетке ядро ученым Робертом Броуном.

Обобщив ранее сделанные открытия, Теодор Шванн разработал первый вариант клеточной теории, в которой доказывалось единство клеточного строения растений и животных. Однако в клеточной теории Шванна было одно ошибочное предположение, которое было заимствовано у другого исследователя клеток — Маттиаса Шлейдена. Оба ученых считали, что клетки могут образовываться из неклеточных структур и веществ.

В это же время возникает наука цитология, которая изучает строение и процессы в клетках.

Во второй половине XIX века были открыты многие компоненты клетки, отмечена роль ядра в делении клетки.

В первой половине XX века с помощью электронного микроскопа были открыты остальные более мелкие структуры клетки. Стало очевидно, что клетки разных организмов и разных тканей имеют много общего.

- Спасибо. Вот мы с Вами кратко познакомились с историей изучения клетки растений.

- В этом городе вам будет необходимо узнать и рассказать о каждом жителе этого государства. Познакомиться с клеточной стенкой с порами и клеточной мембраной, цитоплазмой, вакуолью, хролопластами, ядром с ядрышком и ядерной оболочкой (слайд 11).

- Каждый из вас будет знакомиться с определенным жителем. И для этого мы с вами поделимся на 5 групп.

1 группа будет знакомиться с клеточной стенкой и клеточной мембраной.

2 группа с цитоплазмой.

3 группа с ядром.

4 группа с пластидами

5 группа с вакуолями.

- Ну что за работу.

(Когда отвечают группы признаки присущие только растительной клетке отмечать).

1) Строение клетки

У растений мембрана на внешней стороне имеет плотную оболочку - КЛЕТОЧНУЮ СТЕНКУ , которая состоит из целлюлозы (клетчатки). Она бесцветная, прозрачная и очень прочная. Выполняет и защитную, и опорную функции - придает клетке определённую форму и размеры.

Самым важным и крупным жителем этого государства является – ЯДРО, которое располагается в самом центре клетки. В ядре хранится вся наследственная информация о клетке. В состав ядра входят одно или несколько ядрышек. В состав маленьких ядрышек входят хромосомы, которые обеспечивают передачу наследственных свойств клетки дочерним клеткам при делении.

Следующим жителем государства являются ПЛАСТИДЫ – особые органоиды, которые встречаются только в клетках растений.

бесцветными (накапливают питательные вещества в запас);

оранжево-красными (содержат особые соединения, которые отвечают за окраску плодов и цветков растений);

Зелёные пластиды называются хлоропластами. В хлоропластах есть особый пигмент – хлорофилл, придающий растениям зеленый цвет. Растения не могут самостоятельно добывать готовую органическую пищу, поэтому им необходимо самим себе готовить органические вещества. В этом им помогает хлорофилл. Этот процесс называется фотосинтезом, происходит на свету и только в зелёных растениях.

ВАКУОЛЬ . Живёт только в клетках растений, имеет вид прозрачного пузырька, заполненного клеточным соком. Вакуоль в клетке отвечает за переваривание пищевых частиц. Вакуоль наполняется клеточным соком в процессе всей жизни клетки. С увеличением размеров вакуоли увеличивается и размер клетки, она растёт.

А следующий житель, объединяет между собой всех жителей государства – ЦИТОПЛАЗМА, которая является для клетки внутренней средой, состоит из вязкого полужидкого вещества. В ней протекают различные биохимические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность клетки. Цитоплазма находится в постоянном движении.

Как и все другие живые существа, растения имеют невероятно сложное строение. Из чего же "сделаны" растения? Структуру растений можно изучать на разных уровнях. В этой теме мы познакомимся с молекулярным и клеточным уровнями строения растений.

Режим обучения доступен только авторизованным пользователям

Возможности режима обучения:

просмотр истории в виде слайдов
возможность прослушивания озвучки по каждому слайду
возможность добавить свою, детскую озвучку
тесты для детей, чтобы закрепить материал
специально подобранные коллекции картинок и видео для улучшения восприятия
ссылки на дополнительные обучающие курсы

Озвучка доступна в режиме обучения

Жизнь состоит из отдельных частей

На примере с Гомером Симпсоном отлично видно, как мелкие части образуют всё более крупные структуры.

В ся физическая материя (живая и неживая) - состоит из химических элементов – атомов. Все живые существа на 99,9% состоят из 9

элементов: это углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера, кальций, калий и магний. Некоторые из этих элементов (например, азот, фосфор и калий) вносятся в качестве удобрений для лучшего роста растений.

Схематичное строение атома

Насколько малы атомы? Например, в 1 грамме железной руды содержится 10000000000000000000000атомов железа!

Из атомов собираются молекулы. Так, молекула воды H2O состоит из двух атомов водорода (H) и одного атома кислорода (O). Точно так же собираются и гораздо более сложные молекулы, состоящие из тысяч различных атомов. Здесь кроется важное отличие живой материи от неживой. Живые существа построены из гораздо более сложных молекул, по сравнению с неживой материей. Для простоты можно привести следующее сравнение: если молекулы камня похожи на обычные счеты, то молекулы живых существ больше напоминают современный суперкомпьютер.

Молекулярный уровень организации

Из космоса наша планета похожа на голубой шарик. Голубой оттенок Земле придает вода, покрывающая три четверти её поверхности. Вода существует в трёх состояниях: твердом (лёд), газообразном (пар) и жидком. Для существования жизни особенно важна жидкая вода. Так, тело человека на 60% состоит из воды, а в некоторых организмах вода занимает до 90% от массы тела. Поэтому поиски внеземной жизни начинаются с планет, на которых может присутствовать жидкая вода. Вода – важный растворитель. В ней проходят все химические реакции. Вода также переносит вещества от одной части тела к другой. Только в воде могут формироваться сложные молекулы, необходимые для построения живых существ.

Вода

В течение последних десятилетий кислотные дожди стали серьезной проблемой. Кислотный дождь разъедает металл и камень, и представляет серьезную угрозу для окружающей среды. Он убивает водные организмы и вызывает повреждение лесов. Некоторые дожди настолько кислотные, что на вкус напоминают уксус! Кислотные дожди возникают в результате накопления оксидов серы (SO) и азота (NO) в атмосфере. Такое накопление происходит в результате извержения вулканов (что случается редко) или из-за деятельности человека. Автомобильные выхлопы – основной источник оксидов азота. Электростанции и тяжелое промышленное оборудование являются основными источниками выбросов оксидов серы. В атмосфере оксиды серы и азота соединяются с водой, образуя серную и азотную кислоты. Вместе с дождями эти кислоты попадают в почву. Важные для растений минералы, такие как кальций и магний, быстро вымываются из кислой почвы. Другие минералы, такие как алюминий, накапливаются в кислой почве и затем поглощаются растениями в токсичных количествах.

Теперь давайте поговорим о молекулах, которые встречаются только в живых существах: это углеводы, жиры и белки. Углеводы (сахара) – важнейший компонент растений. Наиболее распространённым углеводом в растениях является глюкоза. Именно глюкоза образуется в процессе фотосинтеза. Из глюкозы затем строятся многие другие углеводы. Крахмал присутствует в картофеле, рисе и макаронных изделиях, а также в муке всех хлебобулочных изделий. В растениях крахмал выполняет запасающую функцию – по мере необходимости растения расходуют крахмал для своих нужд. Целлюлоза придает растениям прочность и жесткость. Она входит в состав клеточной стенки растений, а также формирует древесину. Из-за особого строения молекулы целлюлозы, её сложно переваривать. Поэтому лишь некоторые животные питаются исключительно растительной пищей. Человек использует целлюлозу в производстве бумаги.

Углеводы

Пищевой сахар высококалориен. В одном грамме сахара содержится 4 калории. Поэтому люди с избыточным весом выбирают продукты с заменителями сахара. Искусственные подсластители снижают потребление калорий. Некоторые добавки не имеют калорий. Другие подсластители на вкус в сотни раз слаще сахара, поэтому небольшое количество искусственного подсластителя дает тот же эффект, что и чайная ложка сахара. Вот лишь некоторые заменители сахара: •Сукралоза является близким родственником сахарозы. Сукралоза в 600 раз слаще сахара, и организм не переваривает её. •Аспартам содержит около 4 калорий на грамм, но он примерно в 200 раз слаще сахара. • Сахарин в 32 раза менее калориен, чем сахар. Заменители сахара полезны людям, которые не могут или не хотят потреблять большое количество калорий. Но диетологи предупреждают, что эти пищевые добавки не должны полностью заменять здоровое питание.

Жиры

Белки́

Разнообразная растительная пища богата белками. Из белков строятся все части нашего тела. Белки также делают наш организм более сильным и выносливым.

Шпинат 100 г шпината содержит 3 г белка

Кешью 100 г кешью содержит 17,5 г белка

Спаржа 100 г спаржи содержит 2,2 г белка

Нут 100 г нута содержит 19 г белка

Другие молекулы растений

Первые испанские исследователи Южной Америки привезли в Европу немало диковинных находок. Одной из них были прыгающие шарики, сделанные из сока некоторых видов деревьев. Позже этот необычный материал назвали каучуком, но по достоинству его потенциал был оценен только спустя 300 лет. В начале 19 века из каучука делали водонепроницаемую одежду и покрытия. Но у каучука были свои недостатки: он становился липким при высоких температурах и хрупким при низких. В середине 19 века технология производства каучука улучшилась. Теперь из него изготавливали множество бытовых вещей: резину, шины, шланги и многое другое. Сегодня каучук получают в том числе синтетически из нефти. Но синтетический каучук уступает природному – он менее эластичный. Удивительно, но ученые до сих пор не знают, для чего растения производят природный каучук.

Молекулярное и клеточное строение растений

Представьте себе возможность наблюдать объекты в тысячи раз меньше песчинки! Микроскопы обеспечивают эту силу, открывая удивительный мир крошечных существ. Изобретенные в 16 веке первые микроскопы не могли похвастаться четким изображением. В начале 17 века Антон ван Левенгук усовершенствовал технологию шлифования увеличивающих линз. Это позволило получать более качественное изображение. Позднее уже другой натуралист - Роберт Гук – под микроскопом изучил кору дерева. Он увидел крошечные ячейки (cell), которые назвал клетками. Микроскопы продолжали совершенствоваться, и в 19 веке биологи обнаружили крошечные структуры внутри клеток. Их назвали органеллами (маленькие органы). Органеллы выполняют различные задачи для клеток, подобно тому как сердце и желудок или листья и корни выполняют определенные функции для целого организма. Сегодня для изучения клеток широко используются два типа микроскопов: световой и электронный.

Клеточный уровень организации

Микроскоп

На скалистых берегах теплых морей живет удивительная водоросль – бокал русалки. Что же примечательного в этом организме? Дело в том, что эта изящная водоросль высотой от 2 до 10 сантиметров состоит из одной гигантской клетки! Благодаря бокалу русалки ученые много узнали о жизни и строении животных и растительных клеток. Все живые существа построены из клеток. Бактерии, некоторые грибы и протисты состоят только из одной клетки. Многоклеточные организмы строятся из тысяч, миллионов и миллиардов клеток. Обычно клетки крошечного размера (в 2000 раз меньше, чем клетка бокала русалки). Почему же клетки такие маленькие? Так они максимизируют поглощение веществ. Чем больше клетка, тем веществам из внешней среды труднее проникнуть к центру клетки.

Чем крупнее клетка, тем дольше в неё проникают молекулы. Увеличение размера клетки в 2 раза приведет к замедлению потока веществ в 8 раз!

Клетки

Внутри ядра находятся генетические инструкции по управлению клеткой. Ядро защищает генетическую информацию и активно влияет на её работу.

Мембрана отграничивает клетку от окружающей среды. Важная функция мембраны – контроль поступающих или выходящих из клетки веществ.

Каждая клетка подобна крошечному городу: она имеет центр управления, электростанции, заводы, упаковочные и транспортные системы, систему связи и систему удаления отходов. Мы кратко рассмотрим некоторые части, которые одинаково имеются у животной и растительной клетки. Затем более подробно остановимся на органеллах растительной клетки.

Клетка животных

Клетка растений

Пластиды имеются только у растительной клетки. Выделяют 3 типа пластид:

Клетки животных мягкие и текучие, подобно воздушному шарику, наполненному водой. Клетки растений, наоборот, твердые и жесткие. Жесткость растительной клетке придает клеточная стенка. Клеточная стенка отвечает за опору и защиту растительной клетки. В совокупности все клеточные стенки обеспечивают прочность всего растения. Благодаря им дерево выдерживает мощные порывы ветра и вырастает на десятки метров в высоту. Стенки ограничивают движение клеток. Поэтому растения не двигаются так же активно, как животные. Клеткам в многоклеточном растении необходимо общаться между собой. По этой причине в растительных клетках есть канальцы (плазмодесмы), через которые соседние клетки соединяются друг с другом. Через канальцы проходят молекулы и вода, но не клеточные органеллы. Плазмодесмы действуют как двери здания, которые можно открывать и закрывать. Когда растение ранено, канальцы в поврежденном месте закупориваются. Это помогает предотвратить заражение соседних клеток патогенными микробами.

Как и для всех живых существ, для растений важен баланс поступающих солей. Чрезмерно солёная почва вызывает отток воды из клетки, что приводит к потере тургора (увяданию). Галофиты – это растения, растущие на засоленных почвах. Как им это удается? Некоторые галофиты специально накапливают соли в вакуолях, восстанавливая солевой баланс. Другие галофиты выделяют излишки соли. Например, прибрежные мангровые заросли выделяют соль на поверхность листьев. Галофиты обладают потенциалом в качестве сельскохозяйственных культур, которые можно выращивать на соленых почвах или поливать соленой водой. Некоторые растения хорошо прорастают в токсичной почве. Они также научились выводить или накапливать токсичные металлы: цинк, кадмий, свинец, медь, ртуть. С помощью этих растений экологи очищают сточные воды и загрязнённую почву.

Из клеток состоят все живые существа, кроме вирусов. Это наименьшая система организма, её называют структурной и функциональной элементарной единицей жизни. Клетку можно сравнить с квартирой в многоэтажном доме или с небольшой деревянной избушкой. Стены – это оболочки, двери и окна – поры, кухня – рибосомы и пластиды, мусоропровод – лизосомы, печки – митохондрии и т. д. Как в квартиру поступает вода, приносят еду, уносят из неё отходы и мусор, так и клетка не может обойтись без питания, дыхания, поступления полезных веществ и выбрасывания вредных. Клетки разных особей, органов и тканей многоклеточных существ имеют значительные отличия. Особенно сильно отличаются они у видов, относящихся к разным царствам.

Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов

Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы

План урока:

Растения – клеточные организмы

Когда мы сравнивали растения с другими царствами живой природы, то выяснили, что они тоже состоят из клеток. Чтобы понимать, как живёт растение, важно познакомиться со строением этой его составной части. Наука о клетках называется цитологией. Сегодня мы тоже станем настоящими цитологами.

Какие бывают клетки у растений?

Мельчайшие растения – одноклеточные водоросли состоят из одной клетки. Их форма может быть очень разной – амёбоидной, веретёновидной, овальной, шарообразной, звездчатой. Она в виде гирьки, кустика с веером, диска, треугольников, бус – у одиночных и колониальных диатомовых водорослей, которые сверху прикрыты панцирем из диоксида кремния.

Большинство многоклеточных зелёных, бурых или красных водорослей, построены из одинаковых клеток, а самые крупные растения состоят из миллиардов таких ячеек, каждая из которых выполняет свою функцию и поэтому отличается друг от друга. Сравнение клеток растений можно провести, наблюдая их самостоятельно. Сложно представить, сколько их находится в одном дереве, если только его лист содержит примерно 20 000 000 штук.

А теперь сложное научное определение: клетка – это система, а это значит, что она состоит из более мелких, но взаимосвязанных частей. Этими частями являются её детали, построенные из биополимеров – нуклеиновых кислот и белков, которые совместно поддерживают энергетические и метаболические процессы всего организма в целом.

Кто первым увидел клетку? Увеличительные приборы

Большинство клеток нельзя увидеть невооружённым глазом. Только после изобретения увеличительных приборов люди узнали, что всё живое сделано из них, а клетка появляется из другой (материнской) клетки.

Микроскоп Роберта Гука

А А. Левенгук в 1675 г обнаружил протисты, используя микроскоп с одной хорошо отшлифованной линзой, увеличивающей объект в 100 и 300 раз.

В 1838 г. немецкий ботаник Матиас Шлейден пришёл к выводу, что все растительные ткани имеют клеточное строение.

Разнообразие растительных клеток

Какие бывают увеличительные приборы?

О свойствах отполированного двояковыпуклого стекла знали ещё в Древней Греции. Поместив его в оправу, люди получили первый увеличительный прибор – лупу. Она даёт увеличение в 2-30 раз. Но большинство клеток можно увидеть только при большем разрешении. Они очень малы и при описании их величины применяют микрометры и нанометры.

Единицы измерения, используемые в микроскопии

Человеческий глаз имеет разрешение до 100 мкм. Чтобы рассмотреть более мелкие предметы, приходится применять увеличивающие приборы. Лучший световой микроскоп способен показать нам объекты размером до 0,2 мкм, т. е. 200 нм, увеличивая его в 500 раз. Сделать оптический микроскоп с большей разрешимостью технически невозможно. Увеличение школьного светового микроскопа не превышает 300 раз.

В 20 веке учёные придумали применять вместо видимого света (потока фотонов) – поток электронов. Согласно современным представлениям, фотон является частицей с волновыми свойствами, самая длинная волна у красного света, самая короткая – у фиолетового. Электронный микроскоп разрешает увеличить предметы больше, чем оптический, в 400 раз, так как размер электрона значительно меньше размера фотона. Классический радиус электрона составляет примерно три миллионных нанометра, а наименьшая длина волны видимого света равна 380 нанометров. Поток фотонов огибает мелкие частицы, размеры которых сравнимы с длиной световой волны, а электроны отражаются от них. Чтобы увидеть изображение, которое дает электронный микроскоп, его надо вывести на специальный экран. В современный электронный микроскоп можно увидеть частички размером в 0,5 нм. Под ним рассматривают вирусы, мелкие части клетки. Существуют просвечивающие и сканирующие электронные микроскопы. Последний имеет больше преимуществ, им чаще пользуются микробиологи.

Сканирующий электронный микроскоп

Как устроена клетка растений?

Размеры клетки растений колеблются от 10 до 100 мкм. Значит, их можно увидеть в световой микроскоп. Есть и гигантские клетки. Например, хорошо видны невооружённым глазом волокна апельсина, а это всего одна клетка. Семена хлопчатника имеют волоски, состоящие из одной клетки, их длина равна 5 см. У китайской крапивы волокна ещё длиннее – до 55 см. Но их ширина намного меньше, всего от 50 до 100 мкм.

По форме у многоклеточных организмов, в том числе и у растений, бывают паренхимные (примерно одинаковые при измерении во всех направлениях) и прозенхимные (вытянутые) клетки. У всех клеток есть 2 компонента: плазмалемма (цитоплазматическая мембрана) и протопласт (живая часть). Клетки делятся на доядерные (прокариотические) и ядерные (эукариотические). Мы говорим про клетку растений, она эукариотическая (с ядром). Протопласт ядерных клеток делят на цитоплазму и ядро.

Цитоплазму подразделяют на цитоплазматический матрекс, называемый гиалоплазмой (цитозолем) и органоиды (органеллы), как органы у человека, выполняющие каждый свою работу (функцию). Органеллы бывают немембранные, одномембранные и двумембранные.

Строение клетки растения

В живой клетке растений цитоплазма постоянно движется. Этот процесс называется током цитоплазмы (циклозом). Течение перемещает все органоиды клетки, капли и кристаллы гиалоплазмы.

В процессе жизни протопласт выделяет разнообразные нужные клетке растений вещества. Они либо сохраняются внутри – в гиалоплазме, в вакуоли, либо становятся частью клеточной стенки. Простейшие из этих веществ: липиды, углеводы и белки. Среди углеводов известными являются крахмал, глюкоза и сахароза. Секретируемый протопластом воск – это липид, его растения вырабатывают для создания защитного слоя – кутикулы, препятствующего потере влаги в пустынях. А у хищного непентиса воск служит веществом-ловушкой, в котором попавшие внутрь растения животные застревают, не имея возможности спастись.

Хищное растение непентис (лат. Nepenthes)

Вторичные метаболиты протопласта, или группа защитных веществ: танины, алкалоиды и др., выполняют разные задачи, главной из которых является защита от съедания растений животными, проникновения болезнетворных микробов. Например, стрекательные клетки крапивы производят муравьиную кислоту, которая впрыскивается в кожу прикоснувшегося к растению человека или животного, вызывая у них жгучую боль.

Стрекательная клетка крапивы

Теперь рассмотрим особенности строения растительной клетки более подробно. Сходство клеток растений выражается в наличии этих частей.

Форма хроматофор водорослей

Вакуолярная система – это цитоплазматическая сеть, вакуоли и аппарат Гольджи. Вместе они обеспечивают синтез, хранение и транспорт клеточных мембран и белков. Сейчас нам важно рассмотреть только одну часть этой системы – центральную вакуоль, остальные органеллы вы будете учить в старших классах. У растений вакуоль в клетке играет очень важную роль. Это одномембранный пузырёк, заполненный клеточным соком. В молодой клетке существует много мелких вакуолей. С возрастом они наполняются веществами и сливаются вместе, образуя крупный пузырёк. Функции вакуоли: участие в солевом и водном обмене клетки, запасание питательных веществ и обеспечение объёма клетки при помощи тургорного давления. Крупные вакуоли арбуза, яблока, томата легко можно рассмотреть под световым микроскопом.

Вакуоли в клетках яблока и картофеля

Митохондрии – есть во всех ядерных (эукариотических) клетках. В них производится АТФ, но совсем другим путём, нежели в пластидах. Они мелкие, не более 1 мкм, эллиптические или округлые. Это полусамостоятельные органеллы клетки, ранее бывшие клетками бактерий, которые каким-то способом оказались внутри другой более крупной клетки и стали её частью. Но они по прежнему появляются только путём деления материнского органоида, а если организму при половом размножении не досталась ни одна митохондрия, то она и не появится в ней никак. В них есть своя ДНК, рибосомы и синтезируются свои белки.
Органоиды движения – образования, напоминающие волоски – реснички, жгутики, ундулиподии, служащие для передвижения клеток. При помощи жгутика двигается одноклеточная водоросль хламидомонада, мужские половые клетки мхов и папоротников. Ундулиподии – органоиды движения многих водорослей, чаще на одноклеточной стадии их жизненного цикла. У высших растений ими снабжены мужские половые клетки.

Отличие клеток растений от клеток других живых организмов

В школе для того, чтобы понять, как устроены клетки, чаще всего рассматривают под микроскопом плёнку луковицы. Окрасив эту тонкую ткань, ты сможешь увидеть в клетке в световой микроскоп лейкопласты, ядро, цитоплазму и оболочку. Изучи инструкцию и сделай лабораторную работу самостоятельно. Не забудь сначала прочитать правила обращения с микроскопом.

Цель урока : сформировать у учащихся знания о клетке как о живой единице растительного организма.

Задачи :

Организационный момент.

- Здравствуйте, ребята! Присаживайтесь.

- Правильно сегодня мы будем говорить о клетке растений.

- Как вы думаете: какова цель сегодняшнего урока?

- Цель урока: познакомимся с ее строением и основными процессами жизнедеятельности.

Изучение нового материала.

- А как вы думаете из чего состоят все части растения? (из клеток)

- А для чего же мы изучаем клетку?

Слово учителя : Сегодня на уроке вы побываете в роли путешественников и исследователей.

- А хочется ли вам заглянуть внутрь клетки? (да)

- Путешествуя, мы с вами сделаем несколько остановок.

1) Назовите приборы для изучения строения растений? (увеличительные приборы – лупа и микроскоп)

2) Что является главной частью увеличительных приборов? (линза) (слайд 6)

Показать основные части микроскопа. Кто хочет выйти показать? (слайд 7)

- Но чтобы проехать дальше нам необходимо узнать историю клеточного государства.

Докладчик (Кунгурцева Алина)

Через несколько лет было отрыто содержащееся в клетке ядро ученым Робертом Броуном.

В это же время возникает наука цитология, которая изучает строение и процессы в клетках.

Во второй половине XIX века были открыты многие компоненты клетки, отмечена роль ядра в делении клетки.

- Спасибо. Вот мы с Вами кратко познакомились с историей изучения клетки растений.

- Каждый из вас будет знакомиться с определенным жителем. И для этого мы с вами поделимся на 5 групп.

1 группа будет знакомиться с клеточной стенкой и клеточной мембраной.

2 группа с цитоплазмой.

3 группа с ядром.

4 группа с пластидами

5 группа с вакуолями.

- Ну что за работу.

(Когда отвечают группы признаки присущие только растительной клетке отмечать).

1) Строение клетки

бесцветными (накапливают питательные вещества в запас);

оранжево-красными (содержат особые соединения, которые отвечают за окраску плодов и цветков растений);

Для растений, как и для любого живого существа, характерны все признаки живого: дыхание, питание, рост, размножение.

Фотосинтез как способ питания характерен только для растительных клеток, в которых есть хлоропласты.

Наука, которая изучает процессы жизнедеятельности в растениях, называется физиология.

Физиология растений- наука, которая изучает закономерности жизненных процессов (фотосинтез, дыхание, минеральное и водное питание, рост и развитие и др.), их сущность и взаимосвязь с окружающими условиями.

Процессы, происходящие в растительных клетках

В живой клетке цитоплазма по большей части состоит из воды.

При потере воды объем цитоплазмы уменьшается, а при поступлении воды увеличивается до первоначального объёма.

Плазмолиз- отставание цитоплазмы от оболочки клетки в гипертоническом растворе вследствие выхода воды из клетки.

Гипертонический раствор- раствор, имеющий более большую концентрацию вещества по отношению к внутриклеточному раствору.

Деплазмолиз- исчезновение плазмолиза.

Эти процессы способны происходить только в живых клетках, так как только живые клетки обладают свойством полунепроницаемости мембран и цитоплазмы.

Длительный плазмолиз приводит клетку к гибели.

Осмотическое давление

Движение воды в клетке зависит от количества соли в межклеточном пространстве и самой клетке.

Движение воды через полунепроницаемую мембрану из области с низкой концентрацией соли в область с высокой концентрацией соли называется осмос.

Если раствор в клетке перенасыщен солями, то вода, которая находится снаружи клетки, стремится его разбавить.

Когда, наоборот, межклеточная жидкость более "соленая", то вода вытекает из клетки в направлении более высокой концентрации ионов.

Давление, которое оказывает раствор на мембрану, называется осмотическим давлением.

Осмотическое давление обусловлено наличием полунепроницаемой перегородки, разделяющей растворы в клетке и вне клетки.

У растворов, не разделенных полунепроницаемой перегородкой, такого явления не наблюдается.

Осмотическое давление связано с такими процессами, как функция поглощения воды, сохранение формы органов, рост и движение растения.

Тургор- напряженное состояние клеточной оболочки. Он зависит от количества воды в клетке.

Тургорное давление- внутреннее давление, которое развивается в растительной клетке, когда в неё в результате осмоса входит вода и цитоплазма прижимается к клеточной стенке; это давление препятствует дальнейшему проникновению воды в клетку.

Тургор обуславливает упругость клеток и тканей, а также открывание и закрывание устьиц листа.

Если тургорное давление в замыкающих клетках большое, то устьичная щель открывается, а если воды становится меньше и тургор уменьшается, то устьичная щель закрывается.

Если кратко, то осмос- это диффузия воды через клеточную мембрану, а тургор- упругость клеток, тканей органов в следствии давления содержимого клеток на их эластичные стенки.

Сосущая сила клетки- сила, с которой вода поступает в клетку.

Она определяется разницей между осмотическим и тургорным давлением.

От этой силы зависит поступление воды в растение и передвижение ее из клетки в клетку

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Движение воды у растений

В листовой пластинке растений происходит фотосинтез и испарение воды (транспирация).

В листе развиты следующие ткани, которые так или иначе контролируют водный режим листа и всего растения:

покровные ткани защищают лист от высыхания благодаря восковому налету, контролируют испарение воды и газообмен благодаря устьицам
ассимиляционная ткань (хлорофиллоносная паренхима, мезофилл) осуществляет фотосинтез
проводящая ткань отвечает за проведение веществ
механическая ткань придает листу прочность

Транспирация (движение воды и ее испарение через наружные органы) может осуществляться не только через устьица, но и через клетки кожицы верхней поверхности листа, покрытые кутикулой.

Такое испарение воды называется кутикулярная транспирация.

Но испарение воды с верхней поверхности листа незначительное, т.к. лист покрыт восковым налетом и устьица практически там отсутствуют.

Поэтому устьичная транспирация идет намного интенсивнее, чем кутикулярная.

Испарение воды растением способствует передвижению воды и минеральных веществ от корней по стеблю к листьям.

Лист называют верхним двигателем водного тока.

Посмотрите на опыт, демонстрирующий транспирацию растения:

Поставьте в баночку с водой срезанные веточки какого-нибудь растения.

Чтобы исключить прямое испарение воды из банки, налейте на ее поверхность чуть-чуть растительного масла: оно полностью закроет поверхность воды и будет препятствовать ее испарению.

Отметьте на банке уровень воды, и скоро вы заметите, как опускается уровень воды в пробирке.

Это будет происходить благодаря устьичной и кутикулярной транспирации.

Важно отметить, что транспирация у хвойных растений идет медленнее и количество испаряемой воды небольшое за счет ограниченного числа устьиц и плотной кожице хвоинок.

Транспирация способствует защите растения от перегревания, току воды и минеральных веществ по сосудам растения и способствует увеличению нагнетающей работы в корне.

Корневое давление

Корень всасывает из почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества.

Условием поступления воды в корень является превышение сосущей силы клеток корня над сосущей силой почвенного раствора.

Сосущая сила в клетках корня возникает вследствие испарения воды листьями (транспирации).

Корень может поглощать воду и перемещать ее в стебель растения и без участия листьев и процесса транспирации.

Этот процесс осуществим благодаря корневому давлению.

Корневое давление- сила, с которой корень нагнетает воду в стебель.

Корневое давление возникает за счёт разницы осмотического давления в клетках корня и почвенного раствора.

Корень считают нижним концевым двигателем водного тока.

Корневое давление играет большое значение весной, ведь листьев еще нет и транспирация не осуществляется, поэтому только за счет корневого давления осуществляется ток воды по растению весной.

Это можно проверить опытом, показывающим силу корневого давления:

Берем растение бальзамина и срезаем его побег, оставив только небольшой пенек и корень в почве, на пенек надеваем стеклянную трубку, через некоторое время вода будет подниматься по трубке и вытекать наружу.

Делаем вывод: корень всасывает воду из почвы и по сосудам корня вода под давлением попадает в стебель растения.

Также силу корневого давления мы можем увидеть в опыте с березой.

Весной, надломив ветку березы, мы увидим, как из ветки маленькими каплями вытекает жидкость, собрав которую мы получим березовый сок, но как исследователи убедимся, что движение воды в растении происходит и одна из причин- это корневое давление.

Вода, на самом деле, способна двигаться против силы тяжести.

Правда, только в очень тонких сосудах- капиллярах.

В этом ей помогают силы поверхностного натяжения.

Пока воздействие этих сил больше, чем давление столба воздуха, жидкость будет стремиться по капилляру вверх.

Можно провести опыт, доказывающий движение воды и минеральных веществ по сосудам растения

Возьмем лист бальзамина или цветок подснежника, опустим в воду с окрашенной водой (чернила для окрашивания, как бы дает замену минеральным веществам) и увидим, что по жилкам (сосудам) поднимается окрашенная вода.

Гуттация

Гуттация- процесс выведения воды в виде капель жидкости на поверхности растения.

Гуттация происходит если количество нагнетаемой корнями воды превышает количество воды, нагнетаемой листьями.

Если в почве достаточно много влаги и в воздухе повышенная влажность, то растение выделяет капельки жидкости на поверхность листьев.

Гуттация также свидетельствует о наличии корневого давления.

Гуттация на листьях клубники:

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Питание растений. Дыхание растений. Листопад

Для растений также, как и для любых живых существ, характерно питание.

Без питательных веществ растение может погибнуть.

Выделяют воздушное и почвенное (корневое) питание растений.

Воздушное питание растений.

Животные являются гетеротрофами, то есть питаются готовыми органическими веществами, а растения являются автотрофами, то есть они сами для себя создают органические вещества.

Фотосинтез- это процесс образования органического вещества (крахмала, глюкозы) из углекислого газа и воды с использованием солнечной энергии.

Опыт, доказывающий образование органического вещества, крахмала, в листьях растений:

Растение на несколько дней ставят в темную комнату, чтобы крахмал в листьях был израсходован растением и не образовывался вновь.

На одном листе этого растения закрепим полоску плотной бумаги с двух сторон.

Выставим растение на солнечный свет на час, потом срежем лист, на котором была закреплена полоска бумаги.

Далее опустим его на 1 минуту в кипяток, затем- в горячий спирт.

Промоем лист в воде, а затем в стеклянной чашечке зальём его слабым раствором йода.

Часть листа, на который попадал свет, окрасится в синий цвет.

Участок листа, на который не попадал свет, только слегка пожелтеет от йода.

Вывод: образование крахмала происходит в листьях только на свету.

Отличие дыхания от фотосинтеза:

Дыхание

Фотосинтез

свойственно всем клеткам

характерно только для растений

углекислый газ выделяется

углекислый газ поглощается

образуются сложные химические вещества

Опыт доказывающий выделение кислорода при фотосинтезе:

Почвенное питание растений осуществляется корнями, которые всасывают минеральные вещества в виде водного раствора их солей.

Вода является необходимым условием жизни растений, ведь она растворяет минеральные вещества и способствует транспортировке минеральных веществ по растению.

Минеральные вещества необходимые для растений:

азот необходим для синтеза белков в клетках, значит для роста растений, формирования новых побегов
фосфор обеспечивает обмен веществ в клетках растений
из-за недостатка кислорода в переувлажненной почве замедляется поступление в корни фосфора, в результате снижается содержание общего, органического и нуклеинового фосфора, нарушаются процессы фосфорилирования, энергетические процессы в корнях и белковый обмен
магний способствует образованию хлорофилла в листьях
при недостатке калия процессы деления клеток замедляются, отмирают кончики корней.
кислород растениям нужен для окисления глюкозы и получения АТФ в процессе энергетического обмена

Почвенное и воздушное питание растений- два звена одного физиологического процесса.

Только при достаточном минеральном питании фотосинтез протекает интенсивно, и растения хорошо растут и развиваются, а без процесса фотосинтеза клетки не дополучают органические вещества и происходит нарушение жизнедеятельности всего растения.

Растения являются продуцентами, то есть создают сами органические вещества в процессе фотосинтеза, а значит являются начальным звеном пищевой цепи.

Способность растений с помощью хлорофилла и хлоропластов поглощать энергию солнечного света и использовать ее на образование органических веществ из неорганических определяет их космическую роль в природе.

Дыхание растений

Рыхление почвы обеспечивает доступ кислорода воздуха к корням растений.

Листопад

Листопад- это естественный процесс отделения листа от стебля.

Он является приспособлением растения к перенесению неблагоприятных условий.

Осенью в основании листа многих растений начинает разрастаться отделительный слой, под основанием черешка.

Отделительный слой прекращает поступление соков в лист.

Под ним размножаются пробковые клетки.

Пробковые клетки закрывают место, где был лист, от попадания бактерий, пересыхания и других негативных воздействий.

На схеме видны процессы, которые происходят в растениях во время листопада:

У тропических растений листопад может начинаться перед засухой или в холода.

Таким образом листопад способствует сохранению воды в растении, а в период неблагоприятных условий избавляет от ненужных (вредных) веществ, которые накопились в растении.

Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации

Движение и рост растений

Тропизмы- движения, вызванные односторонним воздействием какого-либо фактора внешней среды (света, силы земного притяжения и др.).

Настии- движения, вызванные рассеянным влиянием какого-либо фактора (света, температуры и др.)

Например, если растение изгибается к источнику раздражения, то в этом случае мы говорим о положительных тропизмах и настии.

При отрицательные тропизмах и настии изгибание происходит от источника раздражения.

Фототропизм- ростовая реакция растения на действие света, имеет большое значение, так способствует выносу листьев и стебля к свету, необходимого для жизни зеленного растения.

Геотропизм- ростовая реакция растения на действие силы притяжения.

В большинстве случаев корень обладает положительным геотропизмом (рост по направлению к центру Земли), а стебель отрицательным.

При любом положении проростка в пространстве главный корень всегда изгибается вниз, а стебель вверх.

Хемотропизм- движение растений под влиянием химических веществ.

Фотонастии- движения, вызванные сменой света и темноты.

Цветки одних растений (соцветия одуванчика) закрываются при наступлении темноты и открываются на свету.

Цветки других растений (табака) открываются с наступлением темноты.

Термонастии- движения, вызванные сменой температуры.

Ряд растений (тюльпаны, крокусы) открывают и закрывают цветки в зависимости от температуры.

Рост растений

Рост корня в длину осуществляется за счет деления клеток кончика корня, которые являются верхушечной образовательной тканью- меристемой.

Рост стебля в длину также осуществляется за счет работы верхушечной образовательной ткани.

Корень и стебель растут своими верхушками.

У злаковых растений, обладающих полым стеблем (соломиной), рост происходит не только в верхушке, но и в каждом междоузлии.

Стебель у злаковых состоит из нескольких узлов и междоузлий, и в каждом основании узла идет рост за счёт нахождения там образовательной ткани, этим объясняется быстрый рост стебля злаковых.

Такой рост злаковых растений называется вставочным.

На рост растений, прорастание семян также оказывает влияние температура, количество света и влаги.

При пониженной температуре (+5 ○ С) рост идет очень медленно.

Если температуру повышать до +15 ○ С, то интенсивность роста увеличивается в разы, особенно благоприятна температура +25 ○ С.

Чтобы доказать, что семенам для прорастания необходимо тепло, следует провести следующий опыт: один стакан с влажными семенами поставить в теплое место, а другой - в холодное. Через некоторое время мы заметим, что семена, которые были в теплом месте начинают прорастать, а те семена, которые находились в холодном месте, не прорастают.

Что касается света, то здесь двоякий ответ.

Без солнечного света в растении не идет фотосинтез, то есть жить без солнечных лучей растение не может, однако свет притормаживает рост растений в длину.

В темноте растение активнее растет в длину при наличии органических веществ, которые образовались при фотосинтезе.

Но если длительно держать растение в темноте оно становится хилым, сильно вытягивается, теряет свою окраску, становится бледно-желтого цвета, механические ткани плохо развиты и часто стебель и лист не могут держать свою форму.

Каждое растение нуждается в воде.

Для каждого растения свои нормы влажности почвы.

При недостатке воды растение вянет. Так нарушается тургор клетки, растение испытывает недостаток минеральных солей, падает активность фотосинтеза, снижается концентрация гормонов, влияющих на рост - в конечном итоге всё это может привести к гибели растения.

Вред от избытка воды в почве заключается в том, что доступ воздуха к корням растений затрудняется или совсем прекращается, клетки корня погибают и постепенно гибнет все растение.

Для прорастания семян необходима влага, оптимальная температура, кислород для дыхания.

Но важно учитывать, что хранение влажных семян в зернохранилищах недопустимо.

Ведь именно вода запускает в семенах обменные процессы, при которых усиливается дыхание и активно образуется энергия в семенах, что может вызвать их сильное нагревание.

Если теплота семян не успевает отводиться, то происходит сначала самонагревание, а затем самовозгорание - всё это называется экзотермическая реакция.

Во-вторых, семена поглощая влагу, набухают, а некоторые из них начинают прорастать.

Затем от недостатка влаги проростки погибают.

В-третьих, на влажных семенах может развивается плесень, которая приводит к их порче.

Читайте также: