Тема 3. Тема 3

матеріал 13

Урок 70. Порушення клітинного циклу

Матеріал

Для вчителя

Для учня

Завантажити матеріал (PDF)

Урок 70. Порушення клітинного циклу

Очікувані результати навчання

формулює самостійно або у співпраці з іншими проблему дослідження [12 ПРО 1.1.1]
аналізує, систематизує та використовує інформацію природничого змісту [12 ПРО 2.1.1]
подає інформацію в різних формах та інтерпретує її [12 ПРО 2.2.1]
усвідомлює різноманіття природи, техніки і технологій [12 ПРО 3.1.1]
класифікує об’єкти/явища природи [12 ПРО 3.2.1]
виявляє взаємозв’язки об’єктів і явищ природи [12 ПРО 3.3.1]
працює у групі для розв’язання проблеми [12 ПРО 4.4.1]
оцінює власну діяльність/діяльність групи [12 ПРО 4.5.1]

Місце уроку в темі: Перший уроку в групі уроків про порушення клітинного циклу, їх причини та види

Проблема уроку: Клітина-бунтар

Очікувані результати для вчителя:

Учні здатні робити висновки на основі реальних наукових даних, розвиваючи критичне мислення.

Очікувані результати для учнівства:

Я розумію, механізми регуляції клітинного циклу
Я вмію порівнювати основні типи порушень та їх наслідки
Я можу критично аналізувати наукові джерела та застосовувати знання для пояснення біологічних процесів.

План уроку

Вступ
Мотивація
Повторення
Тобі може знадобитися
Життєва ситуація
Попрактикуй самостійно
Рефлексія

1. Мотивація

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

🛠 Як провести:

Коротке обговорення відповідей учнів.

Поради для вчителя:

Адаптуйте рівень обговорення залежно від рівня класу.

Заохочуйте учнів дискутувати – щоб порівнювали етапи

Стимулюйте учнів пояснювати етапи своїми словами

Ви – клітина, яка вирішила не підкорятися правилам клітинного циклу. Ви ділитеся, коли заманеться, не звертаючи уваги на сигнали від сусідніх клітин чи організму. Що станеться з вами? Що станеться з організмом, частиною якого ви є?

https://gemini.google.com/

2. Повторення пройденого

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

Після виконання завдання обговорити основні моменти які вони відтворили

Перевірити, що всі клітинки заповнені вірно

Повторення клітинного циклу та основі його етапи.

3. Тобі може знадобитися

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

🛠 Як провести:

Поясніть учням, як користуватися симулятором та на які параметри звертати увагу.

Заохочуйте їх експериментувати з різними умовами.

Після виконання завдання, проведіть коротке обговорення результатів, акцентуючи увагу на тому, як мейоз забезпечує ту саму генетичну різноманітність, яка дозволяє видам адаптуватися.

Поради для вчителя:

Адаптуйте рівень обговорення залежно від рівня класу.

Заохочуйте учнів дискутувати – щоб порівнювали етапи

Стимулюйте учнів пояснювати етапи своїими словами

Клітинний цикл (короткий огляд): Фази G1, S, G2, M. Наголосити на послідовності та впорядкованості.

Чекпойнти клітинного циклу: Пояснити, що це “контрольні пункти”, де клітина перевіряє свою готовність до наступної фази.

G1/S чекпойнт (готовність до реплікації ДНК).
G2/M чекпойнт (готовність до поділу).
М-чекпойнт (перевірка прикріплення хромосом до веретена поділу).

Ключові регуляторні білки:

Цикліни та циклін-залежні кінази (CDK): “Рушії” циклу, що активують перехід між фазами. Пояснити їх взаємодію.
Білок p53 (страж геному): Його роль у зупинці циклу при пошкодженні ДНК або індукції апоптозу. Його важливість як “супресора неконтрольованого росту”.
Білок p21: Інгібітор CDK, активований p53, що зупиняє цикл.

Основні види порушень клітинного циклу та їх наслідки:

Апоптоз (запрограмована клітинна смерть): Контрольований, “самогубство” клітини, що є нормальним механізмом (наприклад, у розвитку ембріона, видалення пошкоджених клітин). Ознаки: конденсація хроматину, фрагментація ядра, утворення апоптозних тілець.
Некроз (неконтрольоване руйнування): Наслідок зовнішнього пошкодження (травма, токсини, ішемія). Клітина “вибухає”, випускаючи вміст у міжклітинний простір, що викликає запалення. Ознаки: набряклість клітини, розрив мембрани, набряклі мітохондрії.
Неконтрольований поділ (проліферація/пухлини): Клітина втрачає контроль над поділом, ігнорує чекпойнти та сигнали “стоп”, безперервно ділиться, утворюючи скупчення клітин. Ознаки: аномальна кількість хромосом (анеуплоїдія), хаотичний поділ, зміна форми та розміру клітин.

4. Життєва ситуація

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 30 хв.

🎯 Мета:

Об’єднайте учнів у групи

Дайте учням можливість пошуку інформації в інтернеті чи відповідних друкованих джерелах.

Спостерігайте та відмічайте вклад кожного учасника команди в діяльність

Робота має бути оцінена на кожному етапі

Провести обговорення після презентації

“Науковий журналіст: Розслідування клітинних історій”

Мета: Розвинути навички самостійного пошуку, аналізу та синтезу інформації з різних джерел, а також навчитися презентувати складні біологічні концепції в доступній формі.

Обладнання:

Доступ до комп’ютерів/планшетів з інтернетом.
Дошка/екран для презентацій.
Аркуші для нотаток/плакати для інфографіки.
Олівці/маркери.
Список надійних джерел інформації (заздалегідь підготовлений вчителем).

Хід активності:

1. Вступ “Стань науковим журналістом!”

Кожна команда отримає “журналістське завдання” — детально дослідити один із типів порушень клітинного циклу.

2. Журналістське розслідування

Поділ на “редакції” (команди): Учні об’єднуються в 3 групи. Кожній групі призначається один з типів порушень:
1. Група 1: “Діалог з Апоптозом” (досліджують апоптоз).
2. Група 2: “Хроніка Некрозу” (досліджують некроз).
3. Група 3: “Репортаж про Неконтрольований поділ” (досліджують неконтрольований поділ).
Завдання для кожної “редакції”:
1. Пошук інформації : За допомогою наданих джерел (або тих, що знайдуть самостійно) знайти відповіді на наступні питання щодо їхнього типу порушення:
  - Що це? (Коротке визначення).
  - Чому це відбувається? (Основні причини, фактори, що запускають процес).
  - Як це виглядає? (Ключові візуальні ознаки, зміни в клітині/структурі).
  - Яке значення це має для організму? (Наслідки для здоров’я, роль у розвитку, захисті тощо).
  - Цікавий факт/приклад: Знайти один незвичайний факт або приклад, пов’язаний з цим типом порушення.
2. Підготовка “репортажу” : Оформити знайдену інформацію у вигляді короткого “репортажу” на плакаті (інфографіка) або кількох ключових слайдів. Має бути візуально привабливо та лаконічно.
  - Обов’язкові елементи репортажу: Заголовок, визначення, причини, візуальні ознаки (можна намалювати схематично або знайти просте зображення), значення для організму, цікавий факт.

3. Презентація “Новини з мікросвіту”

Кожна група презентує свій “репортаж” класу (3-4 хв на групу).
Під час презентації учні мають:
- Чітко викласти основну інформацію.
- Назвати ключові візуальні ознаки.
- Поділитися знайденим цікавим фактом.
Учитель може ставити уточнюючі питання після кожної презентації.

4. Рефлексія “Що в заголовках?”

Дискусія: “Які найважливіші ‘новини’ ви дізналися сьогодні про порушення клітинного циклу?” “Які з цих порушень є ‘добрими’, а які — ‘поганими’ для організму?”

5. Попрактикуймо самостійно

ЧАСТИНА 1: ОБЕРІТЬ ПРАВИЛЬНУ ВІДПОВІДЬ

Який білок функціонує як “страж геному” і здатний зупинити клітинний цикл для відновлення ДНК або індукувати апоптоз?
а) Циклін
б) p53
в) CDK
г) Гістон
Яке порушення клітинного циклу є неконтрольованим і викликане зовнішнім пошкодженням (наприклад, травмою чи токсинами), що призводить до набряклості клітини та розриву мембрани?
а) Апоптоз
б) Некроз
в) Гіперплазія
г) М-чекпойнт
Встановіть відповідність: Контрольований механізм загибелі клітини, що необхідний для видалення пошкоджених клітин або формування органів під час розвитку:
а) Некроз
б) Апоптоз
в) Мітоз
г) G2/M-чекпойнт

ЧАСТИНА 2: ВСТАНОВІТЬ ВІДПОВІДНІСТЬ

З’єднайте регуляторний елемент із його функцією:

№	Регуляторний Елемент	Функція
1	G1/S-чекпойнт}$	А. Перевіряє, чи правильно прикріплені хромосоми до веретена поділу.
2	G2/M-чекпойнт	Б. Ключовий етап активації, перевіряє готовність клітини до реплікації ДНК.
3	M-чекпойнт	В. Перевіряє, чи повністю завершено синтез ДНК S-фаза перед поділом.

(Правильні відповіді: 1-Б, 2-В, 3-А)

ЧАСТИНА 3: ЗАВДАННЯ З РОЗГОРНУТОЮ ВІДПОВІДДЮ

Ситуація: Уявіть, що клітина зазнала значного пошкодження ДНК (наприклад, від ультрафіолету).

Завдання:

Поясніть механізм захисту: Які білки (крім $\text{CDK}$) та на якому чекпойнті повинні спрацювати, щоб зупинити цикл?
Обґрунтуйте, чому, якщо пошкодження ДНК занадто сильне, клітині “вигідніше” обрати (Апоптоз), а не намагатися виправити помилку.
Порівняйте візуально: Яку ключову відмінність ви побачите між клітиною, яка помирає (Апоптозом) (контрольовано стискається), і клітиною, яка гине (Некрозом) ?

Рефлексія

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

Як провести:

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.

У вільний від відпочинку час

📺 Відео для натхнення:

Завантажити матеріал (PDF)

Урок 70. Порушення клітинного циклу

Очікувані результати навчання

Місце уроку в темі: Перший уроку в групі уроків про порушення клітинного циклу, їх причини та види

Проблема уроку: Клітина-бунтар

Очікувані результати для учнівства:

Я розумію, механізми регуляції клітинного циклу
Я вмію порівнювати основні типи порушень та їх наслідки
Я можу критично аналізувати наукові джерела та застосовувати знання для пояснення біологічних процесів.

План уроку

Вступ
Мотивація
Повторення
Тобі може знадобитися
Життєва ситуація
Попрактикуй самостійно
Рефлексія

1. Мотивація

Ви – клітина, яка вирішила не підкорятися правилам клітинного циклу. Ви ділитеся, коли заманеться, не звертаючи уваги на сигнали від сусідніх клітин чи організму. Що станеться з вами? Що станеться з організмом, частиною якого ви є?

https://gemini.google.com/

2. Повторення пройденого

Повторення клітинного циклу та основі його етапи.

3. Тобі може знадобитися

Клітинний цикл (короткий огляд): Фази G1, S, G2, M. Наголосити на послідовності та впорядкованості.

Чекпойнти клітинного циклу: Пояснити, що це “контрольні пункти”, де клітина перевіряє свою готовність до наступної фази.

G1/S чекпойнт (готовність до реплікації ДНК).
G2/M чекпойнт (готовність до поділу).
М-чекпойнт (перевірка прикріплення хромосом до веретена поділу).

Ключові регуляторні білки:

Цикліни та циклін-залежні кінази (CDK): “Рушії” циклу, що активують перехід між фазами. Пояснити їх взаємодію.
Білок p53 (страж геному): Його роль у зупинці циклу при пошкодженні ДНК або індукції апоптозу. Його важливість як “супресора неконтрольованого росту”.
Білок p21: Інгібітор CDK, активований p53, що зупиняє цикл.

Основні види порушень клітинного циклу та їх наслідки:

Апоптоз (запрограмована клітинна смерть): Контрольований, “самогубство” клітини, що є нормальним механізмом (наприклад, у розвитку ембріона, видалення пошкоджених клітин). Ознаки: конденсація хроматину, фрагментація ядра, утворення апоптозних тілець.
Некроз (неконтрольоване руйнування): Наслідок зовнішнього пошкодження (травма, токсини, ішемія). Клітина “вибухає”, випускаючи вміст у міжклітинний простір, що викликає запалення. Ознаки: набряклість клітини, розрив мембрани, набряклі мітохондрії.
Неконтрольований поділ (проліферація/пухлини): Клітина втрачає контроль над поділом, ігнорує чекпойнти та сигнали “стоп”, безперервно ділиться, утворюючи скупчення клітин. Ознаки: аномальна кількість хромосом (анеуплоїдія), хаотичний поділ, зміна форми та розміру клітин.

4. Життєва ситуація

“Науковий журналіст: Розслідування клітинних історій”

Мета: Розвинути навички самостійного пошуку, аналізу та синтезу інформації з різних джерел, а також навчитися презентувати складні біологічні концепції в доступній формі.

Обладнання:

Доступ до комп’ютерів/планшетів з інтернетом.
Дошка/екран для презентацій.
Аркуші для нотаток/плакати для інфографіки.
Олівці/маркери.
Список надійних джерел інформації (заздалегідь підготовлений вчителем).

Хід активності:

1. Вступ “Стань науковим журналістом!”

Кожна команда отримає “журналістське завдання” — детально дослідити один із типів порушень клітинного циклу.

2. Журналістське розслідування

Поділ на “редакції” (команди): Учні об’єднуються в 3 групи. Кожній групі призначається один з типів порушень:
1. Група 1: “Діалог з Апоптозом” (досліджують апоптоз).
2. Група 2: “Хроніка Некрозу” (досліджують некроз).
3. Група 3: “Репортаж про Неконтрольований поділ” (досліджують неконтрольований поділ).
Завдання для кожної “редакції”:
1. Пошук інформації : За допомогою наданих джерел (або тих, що знайдуть самостійно) знайти відповіді на наступні питання щодо їхнього типу порушення:
  - Що це? (Коротке визначення).
  - Чому це відбувається? (Основні причини, фактори, що запускають процес).
  - Як це виглядає? (Ключові візуальні ознаки, зміни в клітині/структурі).
  - Яке значення це має для організму? (Наслідки для здоров’я, роль у розвитку, захисті тощо).
  - Цікавий факт/приклад: Знайти один незвичайний факт або приклад, пов’язаний з цим типом порушення.
2. Підготовка “репортажу” : Оформити знайдену інформацію у вигляді короткого “репортажу” на плакаті (інфографіка) або кількох ключових слайдів. Має бути візуально привабливо та лаконічно.
  - Обов’язкові елементи репортажу: Заголовок, визначення, причини, візуальні ознаки (можна намалювати схематично або знайти просте зображення), значення для організму, цікавий факт.

3. Презентація “Новини з мікросвіту”

Кожна група презентує свій “репортаж” класу (3-4 хв на групу).
Під час презентації учні мають:
- Чітко викласти основну інформацію.
- Назвати ключові візуальні ознаки.
- Поділитися знайденим цікавим фактом.
Учитель може ставити уточнюючі питання після кожної презентації.

4. Рефлексія “Що в заголовках?”

Дискусія: “Які найважливіші ‘новини’ ви дізналися сьогодні про порушення клітинного циклу?” “Які з цих порушень є ‘добрими’, а які — ‘поганими’ для організму?”

5. Попрактикуймо самостійно

ЧАСТИНА 1: ОБЕРІТЬ ПРАВИЛЬНУ ВІДПОВІДЬ

Який білок функціонує як “страж геному” і здатний зупинити клітинний цикл для відновлення ДНК або індукувати апоптоз?
а) Циклін
б) p53
в) CDK
г) Гістон
Яке порушення клітинного циклу є неконтрольованим і викликане зовнішнім пошкодженням (наприклад, травмою чи токсинами), що призводить до набряклості клітини та розриву мембрани?
а) Апоптоз
б) Некроз
в) Гіперплазія
г) М-чекпойнт
Встановіть відповідність: Контрольований механізм загибелі клітини, що необхідний для видалення пошкоджених клітин або формування органів під час розвитку:
а) Некроз
б) Апоптоз
в) Мітоз
г) G2/M-чекпойнт

ЧАСТИНА 2: ВСТАНОВІТЬ ВІДПОВІДНІСТЬ

З’єднайте регуляторний елемент із його функцією:

№	Регуляторний Елемент	Функція
1	G1/S-чекпойнт}$	А. Перевіряє, чи правильно прикріплені хромосоми до веретена поділу.
2	G2/M-чекпойнт	Б. Ключовий етап активації, перевіряє готовність клітини до реплікації ДНК.
3	M-чекпойнт	В. Перевіряє, чи повністю завершено синтез ДНК S-фаза перед поділом.

ЧАСТИНА 3: ЗАВДАННЯ З РОЗГОРНУТОЮ ВІДПОВІДДЮ

Ситуація: Уявіть, що клітина зазнала значного пошкодження ДНК (наприклад, від ультрафіолету).

Завдання:

Поясніть механізм захисту: Які білки (крім $\text{CDK}$) та на якому чекпойнті повинні спрацювати, щоб зупинити цикл?
Обґрунтуйте, чому, якщо пошкодження ДНК занадто сильне, клітині “вигідніше” обрати (Апоптоз), а не намагатися виправити помилку.
Порівняйте візуально: Яку ключову відмінність ви побачите між клітиною, яка помирає (Апоптозом) (контрольовано стискається), і клітиною, яка гине (Некрозом) ?

Рефлексія

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.

У вільний від відпочинку час

📺 Відео для натхнення:

Завантажити матеріал (PDF)

Ділись та обговорюй важливе