Археи - домен живых организмов. 7-й класс
Цель: ознакомить с формой жизни – археями.
Задачи:
- углубить знания о многообразии органического мира
- ознакомить с трех доменной системой органического мира Карла Везе
- дать понятие о строении и жизнедеятельсти архей
- развивать познавательный интерес, расширить кругозор
- воспитывать самостоятельность, взаимосотрудничество
Тип урока - комбинированный
Организационный момент: приветствие, постановка цели урока.
Побуждающая, закрепляющая беседа-опрос:
- Назовите царства органического мира. (Ответы учащихся)
- Чем занимается наука систематика?
- Назовите основоположника науки систематика.
- Назовите основные таксоны.
Новая тема (лекция с элементами беседы и рассказа сообщений учащимися)
Учитель: Наука шагает вперед и происходит много открытий, одним из таких открытий являются археи. (Просмотр видео отрывка из фильма ВВС “100 открытий биологии”)
Археи - (от латинского Archaea - “извечный, древний, первозданный, старый” домен живых организмов). Термин “архей” предложил в 1872 году американский геолог Джеймс Дана (слайд 4) Домены - относительно новый способ классификации. Трёхдоменная система изобретена в 1990 году, однако до сих пор не принята окончательно. Карл Вёзе предложил трёхдоменную систему: археи, бактерии и эукариоты (слайд 5,6). Археи представляют собой одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра, а также каких-либо мембранных органелл.
Установлено, что археи имеют свою независимую эволюционную историю и характеризуются многими биохимическими особенностями, отличающими их от других форм жизни (слайд 7)
Биографические данные (сообщение ученика, слайд 8): Карл Ричард Везе родился 15 июля 1928 в городе Сиракузы, штат Нью-Йорк. Американский микробиолог, знаменитый по определению архей. В настоящее время Везе - профессор микробиологии в Университете Иллинойса в Урбане - Шампейн.
Таксоны по Везе (слайд 9):
- Жизнь
- Домен
- Царство
- Тип
- Класс
- Порядок
- Семейство
- Род
- Вид
Учитель: Ознакомимся с классификацией архей (слайд 10):
В настоящее время археи подразделяют на 5 типов.
- Кренархеоты (Crenarchaeota)
- Эвриархеоты (Euryarchaeota)
- Корархеоты (Korarchaeota)
- Наноархеоты (Nanoarchaeota)
Из этих групп наиболее изученными являются кренархеоты (лат. Crenarchaeota) и эвриархеоты (лат.Euryarchaeota). Классифицировать архей по-прежнему сложно, т.к. подавляющее большинство из них никогда не выращивались в лабораторных условиях и были идентифицированы только по анализу нуклеиновых кислот из проб, полученных из мест их обитания.
Среда обитания (слайд 11,12,13 -сообщения учеников):
Археи живут в широком диапазоне сред обитания и являются важной частью глобальной экосистемы, могут составлять до 20 % общей биомассы. Экстремофилы - выживают при высоких температурах, часто свыше 100 °C, обнаружены в гейзерах, маслосборниках.
Базофилы - приспособились к жизни в очень холодных условиях, в сильносолёных, сильнокислых и сильнощелочных средах, а также при высоком давлении — до 700 атмосфер. Мезофилы – обитают в мягких условиях, в болотистых местностях, сточных водах, океанах и почве.
Форма архей (слайд 14):
Отдельные клетки архей достигают от 0,1 до 15 мкм в диаметре и могут иметь различную форму: шара, палочки, спирали или диска. Некоторые кренархеоты имеют другую форму, например, Sulfolobus— неправильной дольчатой формы; Thermofilum — тонкой нитевидной формы и меньше 1 мкм в диаметре, а Thermoproteus и Pyrobaculum почти идеально прямоугольные. Haloquadratum walsbyi — плоские квадратные археи, живущие в сверхсолёных водоёмах.
Строение архей (слайд 15):
У архей обнаружены белки, родственные компонентам цитоскелета других организмов, а так же показано присутствие филаментов в их клетках, однако у архей, в отличие от других организмов, эти структуры плохо изучены.
Размножение архей (слайд 16):
Археи размножаются бесполо: бинарным делением, фрагментацией, почкованием. В отличие от бактерий и эукариот, ни один известный вид архей не формирует спор.
Типы питания архей ознакомление по таблице (слайд 17):
Типы питания | Источники энергии | Источники углерода | Примеры |
Фототрофы | Солнечный свет | Органические соединения | Halobakteria |
Литотрофы | Неорганические соединения | Органические соединения или фиксация углерода | Ferroglobus Puroglobus Metanobakteria |
Органотрофы | Органические соединения | Органические соединения или фиксация углерода | Puroccocus Sulfolobus Metanosarcinales |
Значение архей (слайд 18):
В наше время археи признаны важной составляющей жизни на Земле и играют роль:
В круговоротах углерода и азота.
Ни один из известных представителей архей не является паразитом или патогенным организмом
Часто бывают мутуалистами и комменсалами.
Некоторые представители являются метаногенами и обитают в пищеварительном тракте человека и жвачных, где очень многочисленны и помогают осуществлять пищеварение
Метаногены используются в производстве биогаза и очистке канализационных сточных вод, а ферменты экстремофильных архей, сохраняющие активность при высоких температурах и в контакте с органическими растворителями, находят своё применение в биотехнологии.
Закрепление темы (слайды 19,20)
Выберите правильные утверждения:
1. Археи, как и бактерии, представляют собой одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра, а также каких-либо мембранных органелл
2. Карл Вёзе предложил трёхдоменную систему: археи, бактерии и эукариоты
3. Трехдоменная система общепринятая в науке
4. Археи легко выращиваются в лабораторных условиях и хорошо изучены
5. Бактерии образуют споры, как и археи
6. Бактерии открыты и описаны Левенгуком
7. Археи могут жить в экстремальных условиях
8. Существует группа болезнетворных архей
9. В клетках архей и бактерий нет ядра
10. Бактерии и археи используются в биотехнологии
Взаимопроверка
Ответы: 1,2,6,7,9,10.
Взаимооценка
Итоговое обобщение темы урока
Домашнее задание: повторение “Бактерии”, Тема “Археи” изучение в сравнении по тетради и Интернет - источникам (слайд 21)
Источники информации: (слайд 22)
1.Громов Б.В. Удивительный мир архей // СОЖ. — 1997. — № 4. — С. 23—26.
2. Документальный фильм “100 величайших открытий биологии”, Археи
7. ru.wikipedia.org/wiki/Археи
8. ru.wikipedia.org/wiki/Трёхдоменная система