Урок 72. Вплив факторів навколишнього середовища на клітинний поділ
Матеріал
Урок 72. Вплив факторів навколишнього середовища на клітинний поділ
Місце уроку в темі: Перший урок у блоці, що пов’язує зовнішні фактори навколишнього середовища з внутрішніми порушеннями клітинного циклу. Учні виступають у ролі дослідників, які пояснюють повсякденні загрози на клітинному рівні.
Проблема уроку: Здоровий спосіб життя важливий для запобігання хворобам. Але як пояснити це на рівні клітини? Що саме робить сигаретний дим чи надмірна засмага з клітинами, що це вважається небезпечним?
Очікувані результати для вчителя:
Очікувані результати для учнівства:
Ключові слова:
- фізичні фактори
- хімічні фактори
- УФ-випромінювання
- токсини
- мутагени
- канцерогени
- пошкодження ДНК
- денатурація білків
- клітинна мембрана
- некроз
- апоптоз
- мутації
План уроку
- Вступ
- Мотивація
- Повторення
- Тобі може знадобитися
- Життєва ситуація
- Попрактикуй самостійно
- Рефлексія
Дружня порада для вчителя
Тривалість: 5 хв.
🛠 Як провести:
- Вчитель фіксує ідеї на дошці: “клітини руйнуються”, “ДНК пошкоджується”, “відмирають”, “викликає хвороби”. Це природним шляхом підводить до теми уроку
Поради для вчителя:
- Адаптуйте рівень обговорення залежно від рівня класу.
- Заохочуйте учнів дискутувати – щоб порівнювали етапи
- Стимулюйте учнів пояснювати етапи своїми словами
Розгляньте картинки. Ми всі чули, що здоровий спосіб життя важливий для запобігання хворобам. Але як пояснити це на рівні клітини? Що саме робить сигаретний дим чи надмірна засмага з нашими клітинами, що це вважається небезпечним
Дружня порада для вчителя
Тривалість: 5 хв.
- Учні мають знайти відповідні пари та з’єднати термін з його визначенням.
- Поради для вчителя: Адаптуйте рівень обговорення. Заохочуйте учнів пояснювати значення термінів своїми словами.
На дошці або у вигляді карток представлені терміни: клітинний цикл, чекпойнт, p53, апоптоз, некроз, неконтрольований поділ.
Стовпчик А (Терміни):
Пошкодження ДНК
Денатурація білків
Клітинна мембрана
Мутагени
Токсини
Стовпчик Б (Визначення/Ознаки):
- “Зміна структури білкової молекули, що призводить до втрати її функції”
- “Хімічні речовини, що викликають отруєння або загибель клітин”
- “Зовнішній шар клітини, що контролює вхід і вихід речовин”
- “Порушення генетичної інформації клітини”
- “Фактори, що викликають зміни у спадковому матеріалі”
Дружня порада для вчителя
Тривалість: 5 хв.
🛠 Як провести:
- Учні мають знайти відповідні пари та з’єднати термін з його визначенням.
- Учитель або учні зачитують відповіді, обговорюючи правильність.адаптуватися.
Поради для вчителя:
- Адаптуйте рівень обговорення залежно від рівня класу.
- Заохочуйте учнів дискутувати – щоб порівнювали етапи
- Стимулюйте учнів пояснювати етапи своїими словами
Учні працюють з термінами та їхніми визначеннями, що дозволяє швидко повторити ключові поняття і їхнє значення.
- Матеріал: На картках або на дошці/екрані представлено два стовпчики:
- Стовпчик А (Терміни): Клітинний цикл, Чекпойнт, p53, Апоптоз, Некроз, Неконтрольований поділ, Циклін-залежні кінази (CDK).
- Стовпчик Б (Визначення/Ознаки):
- “Запрограмована клітинна смерть, що не викликає запалення”
- “Безперервний, хаотичний ріст клітин”
- “Послідовність подій від одного поділу клітини до наступного”
- “Контрольна точка, де перевіряється готовність клітини до наступної фази”
- “Білок, що зупиняє клітинний цикл при пошкодженні ДНК”
- “Неконтрольована загибель клітин через зовнішнє пошкодження, що викликає запалення”
- “Ферменти, які активуються циклінами та керують прогресією клітинного циклу”
Дружня порада для вчителя
Тривалість: 30 хв.
🎯 Мета:
- Об’єднайте учнів у групи(3-4 учні)
- 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
Активність 1: Експеримент “Хімічний стрес на дріжджах”
- Зв’язок з гачком: Моделювання впливу хімічних токсинів (наприклад, диму, забрудненого повітря, кислоти, алкоголю).
Проблема дослідження: Як хімічні речовини (токсини) впливають на життєздатність клітин і їхній поділ?
Дріжджі – проста модель еукаріотичних клітин.
- Лабораторна Кожна група засіває чашки Петрі розчином дріжджів.
- Вплив різних хімічних речовин
Контроль: Крапля води.
Дослід 1: Крапля концентрованого розчину солі (NaCl) – імітує осмотичний шок.
Дослід 2: Крапля розчину оцту (слабка кислота) – імітує зміну pH.
Дослід 3: Крапля розчину спирту – імітує вплив алкоголю
Дослід 4: Закрити дріжджі з димом від спалювання паперу ( можна використати альтернативні матеріали)- ілюструє дію диму (забруднене повітря)
3. Спостереження: записувати спостереження через 15-20 хвилин: чи є зона відмирання дріжджів навколо краплі?
Додатково: За можливості, під мікроскопом порівняти вигляд клітин з “контрольної” та “хімічної”
- Аналіз результатів (10 хв):
- Який хімікат виявився найбільш шкідливим і чому.
- Обговорення: “Як ці хімікати руйнують клітини? Який зв’язок між цим експериментом і впливом сигаретного диму на клітини легень або токсинів із забрудненого повітря?
Активність 2: Експеримент “УФ-випромінювання та життєздатність клітин”
Проблема дослідження: Як ультрафіолетове випромінювання впливає на здатність клітин до поділу та їхню життєздатність?
- Підготовка: Засіяти чашки Петрі з поживним агаром культурою дріжджів. На одній чашці частину поверхні закрити алюмінієвою фольгою (контроль).
- Опромінення: Піддати чашки впливу УФ-світла (від безпечної УФ-лампи) протягом різного часу (наприклад, 1, 5 та 10 хвилин).
СУВОРО ДОТРИМУЙТЕСЯ ПРАВИЛ БЕЗПЕКИ: захисні окуляри для всіх, не дивитись на лампу, використовувати захисні екрани.
- Інкубація: Інкубувати чашки в темному місці при кімнатній температурі.
Спостереження (через 15-20 хвилин): Записати візуальні зміни, порівняти ріст дріжджів на опромінених і захищених ділянках. На ділянках, що піддалися УФ-опроміненню, ріст дріжджів буде уповільненим або колонії будуть відсутні.
- Аналіз результатів (10 хв):
Учні обговорюють результати: “Чому на опромінених ділянках ріст дріжджів пригнічений? Як це пов’язано з пошкодженням ДНК? Які наслідки має надмірна засмага для наших клітин шкіри?
Частина 1: Тест із вибором однієї правильної відповіді
- Яка фаза клітинного циклу відповідає за подвоєння ДНК?
- а) G1-фаза
- б) S-фаза
- в) G2-фаза
- г) M-фаза
- Де в клітинному циклі розташовані основні “чекпойнти” (контрольні пункти)?
- а) Тільки після S-фази
- б) Перед S-фазою, перед M-фазою та під час M-фази
- в) Тільки під час поділу клітини
- г) Перед G1-фазою та після G2-фази
- Який білок часто називають “стражем геному” через його роль у зупинці клітинного циклу при пошкодженні ДНК?
- а) Циклін
- б) CDK
- в) p53
- г) p21
- Які дві групи білків працюють разом, щоб регулювати проходження клітини через фази циклу?
- а) Актин і міозин
- б) ДНК-полімераза і РНК-полімераза
- в) Цикліни і циклін-залежні кінази (CDK)
- г) Гістони і теломери
Частина 2: Завдання на відповідність
Завдання 1: З’єднайте фазу клітинного циклу з основною подією, що в ній відбувається.
G1-фаза →
S-фаза →
G2-фаза →
M-фаза →
А. Ріст клітини та підготовка до синтезу ДНК.
Б. Подвоєння (реплікація) ДНК.
В. Активний ріст, підготовка до поділу, синтез білків для поділу.
Г. Мітоз (поділ ядра) та цитокінез (поділ цитоплазми).
Завдання 2: З’єднайте тип порушення клітинного циклу з його характерною ознакою.
Апоптоз →
Некроз →
Неконтрольований поділ →
А. Контрольована загибель клітини, що не супроводжується запаленням.
В. Неконтрольоване руйнування клітини внаслідок зовнішнього пошкодження, що викликає запалення.
Б. Хаотичний та безперервний ріст клітин, що ігнорують сигнали зупинки.
Завдання 3: З’єднайте регуляторний білок/структуру з його функцією у клітинному циклі.
p53 →
Цикліни →
CDK →
Чекпойнти →
Г. Білок, який часто називають “стражем геному” і який зупиняє цикл при пошкодженні ДНК.
В. Білки, концентрація яких змінюється протягом клітинного циклу, активуючи CDK.
Б. Ферменти, які активуються циклінами та фосфорилюють інші білки для просування по циклу.
А. Контрольні пункти, де клітина перевіряє свою готовність до наступної фази.
Частина 3: Завдання з розгорнутою відповіддю
1. Поясніть, чому чекпойнти є настільки важливими для підтримання нормального клітинного циклу. Наведіть приклад, що може статися, якщо чекпойнт G1/S не спрацює належним чином.
- Важливість чекпойнтів: Вони є контрольними механізмами, що гарантують правильне протікання клітинного циклу. Завдяки їм клітина перевіряє, чи не пошкоджено її ДНК і чи вона готова до наступної фази. Це запобігає передачі дефектної інформації дочірнім клітинам, що є ключовим для попередження мутацій та розвитку захворювань, зокрема раку.
- Приклад: Якщо чекпойнт G1/S не спрацює, клітина може почати подвоєння ДНК (S-фазу), незважаючи на наявні пошкодження. В результаті, ці пошкоджені гени будуть репліковані, і клітина вступить у поділ з мутаціями, що може призвести до неконтрольованого поділу (ракової трансформації).
2. Опишіть головну відмінність між апоптозом і некрозом з точки зору їхнього впливу на організм. Наведіть по одному прикладу, коли кожен з цих процесів є корисним або шкідливим.
- Головна відмінність: Апоптоз є запрограмованою (контрольованою) загибеллю клітин. Це організований процес, який не викликає запалення. Некроз — це неконтрольована загибель, викликана зовнішнім пошкодженням (травма, токсини), яка супроводжується руйнуванням клітини та запаленням.
- Приклади:
- Апоптоз (корисно): Формування пальців на руках і ногах під час ембріонального розвитку (запрограмована загибель клітин між пальцями).
- Некроз (шкідливо): Відмирання клітин тканин після обмороження або опіку, що супроводжується запальною реакцією.
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.
Біомем “Моя клітина і довкілля”
Завдання: Створи мем на тему “Моя клітина, коли зустріла УФ-промені” або “Чим пахне сигаретний дим для моїх клітин?”.
Мета: Використай свої знання про вплив зовнішніх факторів на клітини та їхні наслідки, щоб створити смішний та водночас інформативний мем.
Інструменти: Canva або будь-який інший зручний інструмент.
Критерії: Бути креативним та лаконічним!
Урок 72. Вплив факторів навколишнього середовища на клітинний поділ
Місце уроку в темі: Перший урок у блоці, що пов’язує зовнішні фактори навколишнього середовища з внутрішніми порушеннями клітинного циклу. Учні виступають у ролі дослідників, які пояснюють повсякденні загрози на клітинному рівні.
Проблема уроку: Здоровий спосіб життя важливий для запобігання хворобам. Але як пояснити це на рівні клітини? Що саме робить сигаретний дим чи надмірна засмага з клітинами, що це вважається небезпечним?
Очікувані результати для учнівства:
Ключові слова:
- фізичні фактори
- хімічні фактори
- УФ-випромінювання
- токсини
- мутагени
- канцерогени
- пошкодження ДНК
- денатурація білків
- клітинна мембрана
- некроз
- апоптоз
- мутації
План уроку
- Вступ
- Мотивація
- Повторення
- Тобі може знадобитися
- Життєва ситуація
- Попрактикуй самостійно
- Рефлексія
Розгляньте картинки. Ми всі чули, що здоровий спосіб життя важливий для запобігання хворобам. Але як пояснити це на рівні клітини? Що саме робить сигаретний дим чи надмірна засмага з нашими клітинами, що це вважається небезпечним
На дошці або у вигляді карток представлені терміни: клітинний цикл, чекпойнт, p53, апоптоз, некроз, неконтрольований поділ.
Стовпчик А (Терміни):
Пошкодження ДНК
Денатурація білків
Клітинна мембрана
Мутагени
Токсини
Стовпчик Б (Визначення/Ознаки):
- “Зміна структури білкової молекули, що призводить до втрати її функції”
- “Хімічні речовини, що викликають отруєння або загибель клітин”
- “Зовнішній шар клітини, що контролює вхід і вихід речовин”
- “Порушення генетичної інформації клітини”
- “Фактори, що викликають зміни у спадковому матеріалі”
Учні працюють з термінами та їхніми визначеннями, що дозволяє швидко повторити ключові поняття і їхнє значення.
- Матеріал: На картках або на дошці/екрані представлено два стовпчики:
- Стовпчик А (Терміни): Клітинний цикл, Чекпойнт, p53, Апоптоз, Некроз, Неконтрольований поділ, Циклін-залежні кінази (CDK).
- Стовпчик Б (Визначення/Ознаки):
- “Запрограмована клітинна смерть, що не викликає запалення”
- “Безперервний, хаотичний ріст клітин”
- “Послідовність подій від одного поділу клітини до наступного”
- “Контрольна точка, де перевіряється готовність клітини до наступної фази”
- “Білок, що зупиняє клітинний цикл при пошкодженні ДНК”
- “Неконтрольована загибель клітин через зовнішнє пошкодження, що викликає запалення”
- “Ферменти, які активуються циклінами та керують прогресією клітинного циклу”
Активність 1: Експеримент “Хімічний стрес на дріжджах”
- Зв’язок з гачком: Моделювання впливу хімічних токсинів (наприклад, диму, забрудненого повітря, кислоти, алкоголю).
Проблема дослідження: Як хімічні речовини (токсини) впливають на життєздатність клітин і їхній поділ?
Дріжджі – проста модель еукаріотичних клітин.
- Лабораторна Кожна група засіває чашки Петрі розчином дріжджів.
- Вплив різних хімічних речовин
Контроль: Крапля води.
Дослід 1: Крапля концентрованого розчину солі (NaCl) – імітує осмотичний шок.
Дослід 2: Крапля розчину оцту (слабка кислота) – імітує зміну pH.
Дослід 3: Крапля розчину спирту – імітує вплив алкоголю
Дослід 4: Закрити дріжджі з димом від спалювання паперу ( можна використати альтернативні матеріали)- ілюструє дію диму (забруднене повітря)
3. Спостереження: записувати спостереження через 15-20 хвилин: чи є зона відмирання дріжджів навколо краплі?
Додатково: За можливості, під мікроскопом порівняти вигляд клітин з “контрольної” та “хімічної”
- Аналіз результатів (10 хв):
- Який хімікат виявився найбільш шкідливим і чому.
- Обговорення: “Як ці хімікати руйнують клітини? Який зв’язок між цим експериментом і впливом сигаретного диму на клітини легень або токсинів із забрудненого повітря?
Активність 2: Експеримент “УФ-випромінювання та життєздатність клітин”
Проблема дослідження: Як ультрафіолетове випромінювання впливає на здатність клітин до поділу та їхню життєздатність?
- Підготовка: Засіяти чашки Петрі з поживним агаром культурою дріжджів. На одній чашці частину поверхні закрити алюмінієвою фольгою (контроль).
- Опромінення: Піддати чашки впливу УФ-світла (від безпечної УФ-лампи) протягом різного часу (наприклад, 1, 5 та 10 хвилин).
СУВОРО ДОТРИМУЙТЕСЯ ПРАВИЛ БЕЗПЕКИ: захисні окуляри для всіх, не дивитись на лампу, використовувати захисні екрани.
- Інкубація: Інкубувати чашки в темному місці при кімнатній температурі.
Спостереження (через 15-20 хвилин): Записати візуальні зміни, порівняти ріст дріжджів на опромінених і захищених ділянках. На ділянках, що піддалися УФ-опроміненню, ріст дріжджів буде уповільненим або колонії будуть відсутні.
- Аналіз результатів (10 хв):
Учні обговорюють результати: “Чому на опромінених ділянках ріст дріжджів пригнічений? Як це пов’язано з пошкодженням ДНК? Які наслідки має надмірна засмага для наших клітин шкіри?
Частина 1: Тест із вибором однієї правильної відповіді
- Яка фаза клітинного циклу відповідає за подвоєння ДНК?
- а) G1-фаза
- б) S-фаза
- в) G2-фаза
- г) M-фаза
- Де в клітинному циклі розташовані основні “чекпойнти” (контрольні пункти)?
- а) Тільки після S-фази
- б) Перед S-фазою, перед M-фазою та під час M-фази
- в) Тільки під час поділу клітини
- г) Перед G1-фазою та після G2-фази
- Який білок часто називають “стражем геному” через його роль у зупинці клітинного циклу при пошкодженні ДНК?
- а) Циклін
- б) CDK
- в) p53
- г) p21
- Які дві групи білків працюють разом, щоб регулювати проходження клітини через фази циклу?
- а) Актин і міозин
- б) ДНК-полімераза і РНК-полімераза
- в) Цикліни і циклін-залежні кінази (CDK)
- г) Гістони і теломери
Частина 2: Завдання на відповідність
Завдання 1: З’єднайте фазу клітинного циклу з основною подією, що в ній відбувається.
G1-фаза →
S-фаза →
G2-фаза →
M-фаза →
А. Ріст клітини та підготовка до синтезу ДНК.
Б. Подвоєння (реплікація) ДНК.
В. Активний ріст, підготовка до поділу, синтез білків для поділу.
Г. Мітоз (поділ ядра) та цитокінез (поділ цитоплазми).
Завдання 2: З’єднайте тип порушення клітинного циклу з його характерною ознакою.
Апоптоз →
Некроз →
Неконтрольований поділ →
А. Контрольована загибель клітини, що не супроводжується запаленням.
Б. Хаотичний та безперервний ріст клітин, що ігнорують сигнали зупинки.
В. Неконтрольоване руйнування клітини внаслідок зовнішнього пошкодження, що викликає запалення.
Завдання 3: З’єднайте регуляторний білок/структуру з його функцією у клітинному циклі.
p53 →
Цикліни →
CDK →
Чекпойнти →
А. Контрольні пункти, де клітина перевіряє свою готовність до наступної фази.
Б. Ферменти, які активуються циклінами та фосфорилюють інші білки для просування по циклу.
В. Білки, концентрація яких змінюється протягом клітинного циклу, активуючи CDK.
Г. Білок, який часто називають “стражем геному” і який зупиняє цикл при пошкодженні ДНК.
Частина 3: Завдання з розгорнутою відповіддю
1. Поясніть, чому чекпойнти є настільки важливими для підтримання нормального клітинного циклу. Наведіть приклад, що може статися, якщо чекпойнт G1/S не спрацює належним чином.
| ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ |
2. Опишіть головну відмінність між апоптозом і некрозом з точки зору їхнього впливу на організм. Наведіть по одному прикладу, коли кожен з цих процесів є корисним або шкідливим.
| ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ |
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.
Біомем “Моя клітина і довкілля”
Завдання: Створи мем на тему “Моя клітина, коли зустріла УФ-промені” або “Чим пахне сигаретний дим для моїх клітин?”.
Мета: Використай свої знання про вплив зовнішніх факторів на клітини та їхні наслідки, щоб створити смішний та водночас інформативний мем.
Інструменти: Canva або будь-який інший зручний інструмент.
Критерії: Бути креативним та лаконічним!
Ділись та обговорюй важливе