Урок 59. Життєдіяльність клітини та клітинний цикл

Урок 59. Життєдіяльність клітини та клітинний цикл

---

Місце уроку в темі: Цей урок є вступним до розділу “Поділ клітин та основи ембріології”. Він знайомить учнів із етапами клітинного циклу, поняттям про типи поділу та їх значенням для життя організмів.

Проблема уроку:  Навіщо та як клітинам ділитися?

Очікувані результати для вчителя:

Очікувані результати для учнівства:

Ключові слова:

• клітинний цикл
• інтерфаза (G1, S, G2, G0)
• мітоз
• цитокінез
• регуляція циклу
• ембріогенез.

План уроку

1. Мотивація – клітина як структурна одиниця живого, що здатна самовідтворюватись (5 хв) 
2. Тобі може знадобитися – схема клітинного циклу (10 хв) 
3. Життєва ситуація  – моделювання клітинного циклу (20 хв) 
4. Попрактикуймо самостійно – узагальнення знань (5 хв) 
5. Рефлексія (5 хв)

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

🛠 Як провести:

Учні можуть дати різні відповіді, але ключовий зв’язок – це клітинний поділ. Що ці клітини весь час діляться

Повторити та згадати і решту властивостей живого

• Покажіть учням, як дріжджові клітини розмножуються (наприклад, у воді з цукром, чи зробити тісто завчасно). 
  Важливо продемонструвати чи реальний експеримент чи відео.
  Таким чином будемо спиратись на попередній досвід.
  Дріжджі можуть виживати завдяки безперервному клітинному циклу. Саме це ми зараз і розглянемо

Додаткові питання для обговорення:

• Як ці клітини здатні створювати мільйони собі подібних за кілька годин?
• Чи відбувається цей процес миттєво?
• Чи є у цього процесу етапи?

1. Що спільного між хлібом, бамбуком, вашою шкірою та волоссям?

2. Які властивості живого ви ще памятаєте?

• https://youtu.be/hJyFGYPyHbY
• https://youtu.be/w4Tzyt_9boE

Питання до експерименту на старті:

• Чому дріжджі вважаються живими організмами? Які властивості живого вони демонструють?”
• Як клітинний цикл пов’язаний із властивостями живого, такими як розмноження, ріст та розвиток?”
• Що відбувається з дріжджами, коли ми додаємо цукор у воду?
• Чому з’являються бульбашки? Що це за газ?
• Як ви думаєте, чому дріжджі розмножуються швидше у теплій воді, ніж у холодній?

Міні-дискусія:

• Що сталося б, якби дріжджі раптом перестали існувати?
• Чи можна використовувати дріжджі для створення енергії? Як?
• Але як це працює в них і в нас? Чому всі живі істоти не можуть існувати без поділу клітин? 

Цей урок допоможе вам зрозуміти які етапи охоплює клітинний цикл. Які етапи він включає

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

🛠 Як провести:

• Переконайтеся, що в учнів є доступ до пристроїв (планшетів/ноутбуків) з Інтернетом або заздалегідь завантажте зображення клітинного циклу.
• Ознайомтеся з інтерактивним завданням на learningsapps
• Підготуйте запитання для обговорення. (Чому саме в такому порядку відбуваються етапи? Як ви думаєте в чому роль кожного з них?)

Поради для вчителя:

• Адаптуйте рівень обговорення залежно від рівня класу. Яка роль клітинного циклу? Про яку властивість живого це говорить?
• Заохочуйте учнів дискутувати – щоб порівнювали етапи.

Клітинний цикл складається з фаз, включаючи G0, G1, S, G2 та M-поділу. 

Основні етапи клітинного циклу

• Інтерфаза:
  • G1-фаза: Клітина росте, синтезує білки та органели.
  • S-фаза: Реплікація ДНК (подвоєння генетичного матеріалу).
  • G2-фаза: Підготовка до поділу (синтез білків, необхідних для мітозу).
• М-фаза:
  • Мітоз: Поділ ядра (профаза, метафаза, анафаза, телофаза).
  • Цитокінез: Поділ цитоплазми та утворення двох дочірніх клітин.
• G0-фаза:
  • Клітини, які припинили поділ (наприклад, нейрони) або можуть повернутися до циклу (наприклад, гепатоцити).

3d схема клітинного циклу

Пройдіть за посиланням та потренуйтесь
https://learningapps.org/watch?v=phxnmxyxn25

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 25 хв.

🎯 Мета:

• Це завдання спрямоване на закріплення знань про етапи клітинного циклу та основні процеси що відбуваються

Підготовка:

• Матеріали: Забезпечте наявність необхідних матеріалів для створення фізичних моделей або доступ до комп’ютерів з встановленими програмами для створення візуалізації (canva)

Проведення:

• Вступ: Поясніть учням мету завдання та його значення для розуміння клітинного циклу.
• Інструктаж: Розкажіть про етапи виконання роботи та очікувані результати.
• Ознайомте учнів із критеріями оцінювання
• Робота учнів: Надайте учням час для створення моделей
• Нагадуйте учням ключові аспекти кожної фази клітинного циклу.
• Спрямовуйте групи на чітке виконання завдань.
• Під час презентацій перевіряти розуміння учнями процесів клітинного циклу, задавати уточнюючі запитання. (Які ключові процеси відбуваються на цьому етапі? Яке значення цього етапу для життя клітини?)

Моделювання клітинного циклу

Порядок виконання:

Група 1 (G1-фаза):

• Завдання: Створити модель клітини, що показує її ріст. Це може бути зроблено за допомогою паперу, пластиліну або інших матеріалів для візуалізації збільшення об’єму клітини.
• Ключові моменти: Пояснити, що на етапі G1 клітина активно росте, збільшується обсяг цитоплазми, синтезуються білки, що необхідні для подальших процесів.

Група 2 (S-фаза):

• Завдання: Зробити модель, що зображає процес реплікації ДНК. Учні можуть використовувати нитки, стрічки чи інші матеріали для створення “спіралей” ДНК.
• Ключові моменти: Пояснити, що в цій фазі клітина подвоює свою ДНК, готуючи її до поділу.

Група 3 (G2-фаза):

• Завдання: Моделювати підготовку клітини до поділу. Це можна зробити, додавши до моделі різні “органели” (наприклад, мітохондрії, рибосоми), що активуються та підготовлюються до розподілу.
• Ключові моменти: Пояснити, як клітина завершує підготовку до поділу, перевіряє наявність усіх необхідних компонентів для наступної митозної фази.

Презентація:

• Кожна група демонструє свою модель і пояснює роль кожного етапу клітинного циклу, застосовуючи відповідні терміни та концепції.

Орієнтуйтесь на “Критерії оцінювання групової роботи учнів”

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

🎯 Мета:

• Закріпити знання учнів про етапи клітинного циклу
• Розвинути вміння аналізувати різні джерела інформації

Додаткові рекомендації:

• Заохочуйте учнів до дискусії та обміну думками під час обговорення.
• Надайте можливість учням ставити запитання та уточнювати незрозумілі моменти.

1. Проаналізуйте графік, що показує зміни в кількості ДНК в клітині протягом клітинного циклу.

• Які фази клітинного циклу відповідають за подвоєння ДНК?
• Як змінилася кількість ДНК під час кожної фази?
  

2. Уявіть, що ви дослідник, який вивчає клітинний цикл у культурі клітин. Ви провели експеримент і з’ясували, що певна речовина блокує перехід з G1-фази в S-фазу. Які наслідки це може мати для клітини?

• Яким чином це вплине на поділ клітин?
• Чи буде це заважати нормальному функціонуванню організму?
  

3. Проаналізуйте таблицю

Фаза клітинного циклу	Основні процеси	Тривалість	Специфіка
G1	Ріст клітини, синтез органел	5-6 годин	Відсутня реплікація ДНК
S	Реплікація ДНК	10 годин	Збільшення кількості ДНК
G2	Підготовка до поділу, синтез білків	4 години	Підготовка органел
Мітоз	Поділ ядра (профаза, метафаза, анафаза)	1 година	Поділ ядра
Цитокінез	Поділ цитоплазми та утворення двох клітин	30 хвилин	Завершення поділу

Завдання на аналіз таблиці:

1. Які етапи клітинного циклу займають більше всього часу? Чому це так?
2. Порівняйте тривалість різних фаз у прокаріотичних та еукаріотичних клітинах.
3. Як зміни в тривалості кожної фази можуть вплинути на загальний процес клітинного поділу?

Запитання:

1. Яке значення має клітинний цикл для функціонування організму? (одноклітинного і багатоклітинного) 
2. Чому клітини шкіри діляться частіше, ніж нервові клітини?
3. Чому клітини ембріона діляться набагато швидше, ніж клітини дорослого організму?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

• Швидке коло відповідей: Оберіть 2-3 учнів, які поділяться своїми відповідями.

Жестова рефлексія: Попросіть учнів показати пальцем рівень розуміння (👍 🤔 👎). Якщо багато учнів обрали 🤔 або 👎, варто за можливості зробити узагальнення складних моментів.

Закінчіть речення:

• Сьогодні я дізнався/дізналася, що…

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Найцікавішим для мене було…

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Питання, яке у мене залишилося, це…

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оцініть свій рівень розуміння (жестова рефлексія):

👍 – Все зрозуміло, можу пояснити іншому.
🤔 – Дещо зрозумів(ла), але є питання.
👎 – Мені було складно, потрібно ще пояснення.

---

📺 Відео для натхнення:

• Клітинний цикл і мітоз https://youtu.be/Gq1W3lVGkYk
• Introduction to Cell Cycle https://youtu.be/_AtHhradflA

---

Критерії оцінювання групової роботи учнів

Критерій	Відмінно	Добре	Задовільно	Потребує покращення
Розуміння теми	Повне розуміння, наукова термінологія доречна, аналіз та порівняння, розбір “міфів”.	Наукова термінологія доречна, розуміння концепцій, принципів, закономірностей.	Мінімальне використання термінології, рідкісні посилання на концепції, погана орієнтація в темі.	Некоректне використання термінології, відсутність розуміння теми.
Організація роботи	Чітка організація, логічна послідовність, цікава назва, здано вчасно/раніше.	Логічна послідовність, відповідна назва, здано вчасно.	Хаотична послідовність, слабкий зв’язок назви зі змістом, здано невчасно.	Відсутність послідовності, невідповідна назва, здано значно пізніше.
Висновки та перспективи	Чіткий висновок, зазначені перспективи дослідження/застосування.	Закономірний висновок.	Висновок є, але не підкріплений інформацією.	Висновок відсутній, робота незавершена.
Оформлення	Без помилок, адекватні візуальні елементи.	Не більше 2 помилок, адекватні візуальні елементи.	3 помилки, візуальні елементи з помилками.	4+ помилки, візуальні елементи відсутні/недоречні.
Співпраця в групі	Активна участь усіх, чіткий розподіл ролей, висока ефективність.	Більшість учасників активні, ролі розподілені, ефективна співпраця.	Деякі учасники пасивні, слабкий розподіл ролей, не завжди ефективна співпраця.	Більшість пасивні, ролі не розподілені, співпраця відсутня/неефективна.
Презентація	Чітка, логічна, цікава презентація, впевнені відповіді, додаткові матеріали.	Логічна презентація, відповіді на більшість запитань, додаткові матеріали.	Складна для розуміння презентація, відповіді з труднощами, рідкісні додаткові матеріали.	Незрозуміла/відсутня презентація, немає відповідей, немає додаткових матеріалів.

Урок 59. Життєдіяльність клітини та клітинний цикл

---

Місце уроку в темі: Цей урок є вступним до розділу “Поділ клітин та основи ембріології”. Він знайомить учнів із етапами клітинного циклу, поняттям про типи поділу та їх значенням для життя організмів.

Проблема уроку:  Навіщо та як клітинам ділитися?

Очікувані результати для учнівства:

Ключові слова:

• клітинний цикл
• інтерфаза (G1, S, G2, G0)
• мітоз
• цитокінез
• регуляція циклу
• ембріогенез.

План уроку

1. Мотивація – клітина як структурна одиниця живого, що здатна самовідтворюватись (5 хв) 
2. Тобі може знадобитися – схема клітинного циклу (10 хв) 
3. Життєва ситуація  – моделювання клітинного циклу (20 хв) 
4. Попрактикуймо самостійно – узагальнення знань (5 хв) 
5. Рефлексія (5 хв)

---

1. Що спільного між хлібом, бамбуком, вашою шкірою та волоссям?

2. Які властивості живого ви ще памятаєте?

• https://youtu.be/hJyFGYPyHbY
• https://youtu.be/w4Tzyt_9boE

Питання до експерименту на старті:

• Чому дріжджі вважаються живими організмами? Які властивості живого вони демонструють?”
• Як клітинний цикл пов’язаний із властивостями живого, такими як розмноження, ріст та розвиток?”
• Що відбувається з дріжджами, коли ми додаємо цукор у воду?
• Чому з’являються бульбашки? Що це за газ?
• Як ви думаєте, чому дріжджі розмножуються швидше у теплій воді, ніж у холодній?

Міні-дискусія:

• Що сталося б, якби дріжджі раптом перестали існувати?
• Чи можна використовувати дріжджі для створення енергії? Як?
• Але як це працює в них і в нас? Чому всі живі істоти не можуть існувати без поділу клітин? 

Цей урок допоможе вам зрозуміти які етапи охоплює клітинний цикл. Які етапи він включає

---

Клітинний цикл складається з фаз, включаючи G0, G1, S, G2 та M-поділу. 

Основні етапи клітинного циклу

• Інтерфаза:
  • G1-фаза: Клітина росте, синтезує білки та органели.
  • S-фаза: Реплікація ДНК (подвоєння генетичного матеріалу).
  • G2-фаза: Підготовка до поділу (синтез білків, необхідних для мітозу).
• М-фаза:
  • Мітоз: Поділ ядра (профаза, метафаза, анафаза, телофаза).
  • Цитокінез: Поділ цитоплазми та утворення двох дочірніх клітин.
• G0-фаза:
  • Клітини, які припинили поділ (наприклад, нейрони) або можуть повернутися до циклу (наприклад, гепатоцити).

3d схема клітинного циклу

Пройдіть за посиланням та потренуйтесь
https://learningapps.org/watch?v=phxnmxyxn25

---

Моделювання клітинного циклу

Порядок виконання:

Група 1 (G1-фаза):

• Завдання: Створити модель клітини, що показує її ріст. Це може бути зроблено за допомогою паперу, пластиліну або інших матеріалів для візуалізації збільшення об’єму клітини.
• Ключові моменти: Пояснити, що на етапі G1 клітина активно росте, збільшується обсяг цитоплазми, синтезуються білки, що необхідні для подальших процесів.

Група 2 (S-фаза):

• Завдання: Зробити модель, що зображає процес реплікації ДНК. Учні можуть використовувати нитки, стрічки чи інші матеріали для створення “спіралей” ДНК.
• Ключові моменти: Пояснити, що в цій фазі клітина подвоює свою ДНК, готуючи її до поділу.

Група 3 (G2-фаза):

• Завдання: Моделювати підготовку клітини до поділу. Це можна зробити, додавши до моделі різні “органели” (наприклад, мітохондрії, рибосоми), що активуються та підготовлюються до розподілу.
• Ключові моменти: Пояснити, як клітина завершує підготовку до поділу, перевіряє наявність усіх необхідних компонентів для наступної митозної фази.

Презентація:

• Кожна група демонструє свою модель і пояснює роль кожного етапу клітинного циклу, застосовуючи відповідні терміни та концепції.

Орієнтуйтесь на “Критерії оцінювання групової роботи учнів”

---

1. Проаналізуйте графік, що показує зміни в кількості ДНК в клітині протягом клітинного циклу.

• Які фази клітинного циклу відповідають за подвоєння ДНК?
• Як змінилася кількість ДНК під час кожної фази?
  

2. Уявіть, що ви дослідник, який вивчає клітинний цикл у культурі клітин. Ви провели експеримент і з’ясували, що певна речовина блокує перехід з G1-фази в S-фазу. Які наслідки це може мати для клітини?

• Яким чином це вплине на поділ клітин?
• Чи буде це заважати нормальному функціонуванню організму?
  

3. Проаналізуйте таблицю

Фаза клітинного циклу	Основні процеси	Тривалість	Специфіка
G1	Ріст клітини, синтез органел	5-6 годин	Відсутня реплікація ДНК
S	Реплікація ДНК	10 годин	Збільшення кількості ДНК
G2	Підготовка до поділу, синтез білків	4 години	Підготовка органел
Мітоз	Поділ ядра (профаза, метафаза, анафаза)	1 година	Поділ ядра
Цитокінез	Поділ цитоплазми та утворення двох клітин	30 хвилин	Завершення поділу

Завдання на аналіз таблиці:

1. Які етапи клітинного циклу займають більше всього часу? Чому це так?
2. Порівняйте тривалість різних фаз у прокаріотичних та еукаріотичних клітинах.
3. Як зміни в тривалості кожної фази можуть вплинути на загальний процес клітинного поділу?

Запитання:

1. Яке значення має клітинний цикл для функціонування організму? (одноклітинного і багатоклітинного) 
2. Чому клітини шкіри діляться частіше, ніж нервові клітини?
3. Чому клітини ембріона діляться набагато швидше, ніж клітини дорослого організму?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

---

Закінчіть речення:

• Сьогодні я дізнався/дізналася, що…

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Найцікавішим для мене було…

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Питання, яке у мене залишилося, це…

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оцініть свій рівень розуміння (жестова рефлексія):

👍 – Все зрозуміло, можу пояснити іншому.
🤔 – Дещо зрозумів(ла), але є питання.
👎 – Мені було складно, потрібно ще пояснення.

---

📺 Відео для натхнення:

• Клітинний цикл і мітоз https://youtu.be/Gq1W3lVGkYk
• Introduction to Cell Cycle https://youtu.be/_AtHhradflA

---

Критерії оцінювання групової роботи учнів

Критерій	Відмінно	Добре	Задовільно	Потребує покращення
Розуміння теми	Повне розуміння, наукова термінологія доречна, аналіз та порівняння, розбір “міфів”.	Наукова термінологія доречна, розуміння концепцій, принципів, закономірностей.	Мінімальне використання термінології, рідкісні посилання на концепції, погана орієнтація в темі.	Некоректне використання термінології, відсутність розуміння теми.
Організація роботи	Чітка організація, логічна послідовність, цікава назва, здано вчасно/раніше.	Логічна послідовність, відповідна назва, здано вчасно.	Хаотична послідовність, слабкий зв’язок назви зі змістом, здано невчасно.	Відсутність послідовності, невідповідна назва, здано значно пізніше.
Висновки та перспективи	Чіткий висновок, зазначені перспективи дослідження/застосування.	Закономірний висновок.	Висновок є, але не підкріплений інформацією.	Висновок відсутній, робота незавершена.
Оформлення	Без помилок, адекватні візуальні елементи.	Не більше 2 помилок, адекватні візуальні елементи.	3 помилки, візуальні елементи з помилками.	4+ помилки, візуальні елементи відсутні/недоречні.
Співпраця в групі	Активна участь усіх, чіткий розподіл ролей, висока ефективність.	Більшість учасників активні, ролі розподілені, ефективна співпраця.	Деякі учасники пасивні, слабкий розподіл ролей, не завжди ефективна співпраця.	Більшість пасивні, ролі не розподілені, співпраця відсутня/неефективна.
Презентація	Чітка, логічна, цікава презентація, впевнені відповіді, додаткові матеріали.	Логічна презентація, відповіді на більшість запитань, додаткові матеріали.	Складна для розуміння презентація, відповіді з труднощами, рідкісні додаткові матеріали.	Незрозуміла/відсутня презентація, немає відповідей, немає додаткових матеріалів.