Статья "Подборка биологических задач по теме "Клетка" для создания кейсов"

 Подборка биологических задач по теме «Клетка» для создания кейсов.

Автор: учитель биологи

МБОУ «Средняя школа №8 города Макеевки»

Барановская Татьяна Ивановна

Аннотация.

Современное образование ориентировано на развитие личности обучающегося в процессе освоения универсальных учебных действий, познания окружающего мира и активной учебно-познавательной деятельности.

Обучающиеся должны уметь не только воспринимать, но систематизировать, сопоставлять, анализировать, обобщать и интерпретировать информацию, содержащуюся в готовых информационных объектах.

Стремление мыслить самостоятельно и нестандартно – важное условие становления успешного современного человека.

Решению этих задач способствует использование кейс-метода как современной технологии активизации познавательной деятельности. Результатом применения метода являются не только получение учащимися новых знаний, но и формирование навыков общения, развитие системы ценностей и жизненных установок. Акцент обучения переносится не на овладение готовым знанием, а на его выработку.

Основным элементом кейс-метода являются кейс-задания - учебные конкретные ситуации, специально разрабатываемые на основе фактического материала с целью последующего разбора на учебных занятиях.

Рекомендации по разработке и анализу кейсов описаны многими авторами. В данной статье предлагается небольшая подборка биологических задач по теме «Клетка», которые можно использовать для создания кейсов.

Подборка биологических задач по теме «Клетка»

1. На Земле есть районы з признаками дефицита цинка в почве. Как это отразится на растениях и животных, обитающих в данной местности?

2. При избытке в ландшафте Sr (и при обязательном недостатке Са) у животных возникает тяжелая болезнь. Какие органы и системы органов при этом страдают и почему?

3. В каком свойстве воды можно убедиться «на собственной шкуре», выходя из воды после купания? Каково значение этого свойства воды?

4. Почему паразиты, которые обитают во внутренних органах позвоночных, в основном, запасают гликоген, а не жиры, хотя известно, что жиры более энергоемки, чем углеводы?

5. В школьной оранжерее на полке возле окна росла бегония декоративнолистная. Бегония боится сквозняков, очень высокой температуры и застойной влажности, поэтому ученики, ухаживающие за цветами, уделяли особое внимание поддержанию температуры, влажности воздуха, освобождали поддон от излишка воды. В октябре месяце на нижних листьях растения между зелеными жилками проявились желтые или оранжевые пятна, по середине которых ткань быстро отмирала и проявлялись бурые участки. Какие у вас есть предположения по поводу причин таких явлений?

6. Поглощение алкоголя в 1,5 раза выше в коре головного мозга, чем в других тканях. Как вы считаете, почему?

(Спирт очень хорошо растворяется в липидах, которыми богаты нервные клетки головного мозга. Это приводит к кислородному голоданию и дегенерации нервной системы)

7. Подобно хрящевой ткани, костная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества (называемого матриксом). Известно, что костная ткань значительно прочнее хрящевой: хрящевые структуры любого размера изгибаются под действием нагрузки, а кости не сгибаются, выдерживая значительные нагрузки. Почему?

(Нормальный хрящ обычно не кальцинирован, и поэтому хрящевые структуры любого размера изгибаются под действием нагрузки. Костный матрикс кальцинирован и по своим свойствам напоминает камень - он не сгибается, поэтому костная ткань выдерживает значительную нагрузку).

8. К невропатологу обратилась женщина, которая жаловалась на часто возникающие судороги мышц. Кроме того, доктор в истории ее болезни обнаружил сведения о переломах лучевой и большеберцовой костей. После обследования пациента врач пришел к выводу о том, что все эти явления связаны с недостатком одного из химических элементов. Какого?

9. Врачи – кардиологи часто назначают своим пациентам калийсодержащие препараты. Чем это можно объяснить?

10. Хитин - структурный полисахарид, составляющий основу клеточных стенок грибов, покровов членистоногих. С какими из известных вам полисахаридов он имеет сходное строение? В чем проявляется это сходство?

(По своему строению хитин сходен с целлюлозой. Хитин – это белое вещество, которое напоминает бумажную массу, не растворяется в воде).

11. В организме животных, обитающих в холодном климате, например у рыб арктических морей, обычно содержатся больше ненасыщенных жиров, чем у обитателей южных широт. Чем это можно объяснить? С какими свойствами ненасыщенных жиров это связано? Какое значение имеет для организма содержание жиров?

12. Почему все растения испаряют воду даже в тех случаях, когда ее надо экономить?

(Вода выполняет терморегулирующую функцию, во время транспирации происходит охлаждение растений. Кроме того, испарение воды способствует передвижению веществ по растению)

13. Известно, что у некоторых животных (зайцы, киты и др.) молоко очень жирное, а у других (обезьяна) – нет. Предложите объяснения этому факту и на основе своего объяснения, попробуйте назвать других животных, у которых должно быть жирное или нежирное молоко.

(Жиры - источники энергии, поэтому жирное молоко в первую очередь имеется у тех животных, детеныши которых кормятся нерегулярно (зайцы, тюлени) с большими перерывами или затрачивают много энергии. Эти энергозатраты могут быть связаны с большой отдачей тепла во внешнюю среду (у животных полярных районов), с высокой активностью детенышей (у китов и ряда копытных, детеныши которых должны самостоятельно следовать за матерью сразу после рождения), с быстрым ростом (у китообразных). Возможны и другие причины высокой жирности молока, например, необходимость создания у детенышей толстой жировой прослойки. У животных, детеныши которых находятся в убежище (норках, пещерах и т.д.) и обычно обогреваются теплом матери, медленно растут и созревают, получают молоко регулярно, а также у животных, обитающих в районах с теплым климатом.)

14. Астронавты оказались на одной из безжизненной планет Вселенной, в атмосфере которой был кислород в достаточном количестве для дыхания. Из пищевых запасов у них остался только тростниковый сахар. Как вы думаете, что может произойти с астронавтами, если они будут питаться только сахаром?

(Сахар – это углевод (сахароза), состоит из остатков глюкозы и фруктозы. Углеводы выполняют энергетическую, структурную, запасающую и защитную функции. Для нормальной жизнедеятельности организма необходимы и такие органические вещества как липиды и белки. Липиды могут образовываться из продуктов расщепления углеводов, а белки – нет.).

15. Бокаловидные клетки, находящиеся в толще эпителия слизистой оболочки кишечника и дыхательных путей, выделяют гликопротеин муцин, в растворе образующий слизь. Какая органелла клетки секретирует муцин?

(Муцин секретируется аппаратом Гольджи)

16. Почему лизосомы в свое время были названы «орудиями самоубийства

(В результате высвобождения содержимого лизосом внутри самой клетки, происходит саморазрушение клетки – автолиз (это имеет место, например, при исчезновении хвоста головастика во время метаморфоза).

17. Почему наибольшее количество рибосом обнаруживается в клетках

зародышей, меристематических или регенерирующих клетках?

(Рибосомы принимают участие в синтеза белков клетки. Количество рибосом зависит от интенсивности процессов биосинтеза белков. В клетках зародышей, меристематических или регенерирующих клетках происходит интенсивный синтез белка, который используется для построения клеточных структур образующихся клеток.)

17. Аппарат Гольджи наиболее развит в железистых клетках (поджелудочная железа, гипофиз, слюнные железы). Митохондрий в этих клетках значительно меньше. Объясните эти факты с точки зрения функций, выполняемых этими органеллами.

(Железистые клетки поджелудочной железы, гипофиза и слюнных желез образуют гормоны и ферменты, имеющие белковую природу. В цистернах комплекса Гольджи накапливаются и изменяются эти вещества, а затем транспортируются по клетке и путем экзоцитоза выводятся из клетки. Митохондрий в этих клетках значительно меньше, потому что для осуществления этих процессов не требуется большого количества энергии.)

17. Табачный дым подавляет активность ресничек эпителия, выстилающего верхние дыхательные пути. Почему это способствует возникновению так называемого кашля курильщиков, к развитию легочных заболеваний?

(Реснички эпителия, двигаясь, задерживают и выводят наружу пыль и микроорганизмы, оседающие на слизистой оболочке. При понижении активности ресничек эпителия, выстилающего верхние дыхательные пути, пыль и микроорганизмы оседают на слизистую оболочку, раздражают рецепторы и вызывают резкий рефлекторный выдох через рот – кашель).

17. Утверждают, что животные, такие какими мы их знаем, не смогли бы существовать, если бы их клетки имели стенки из целлюлозы. Как это можно объяснить?

18. После рождения ребенка молочные железы женщины секретируют молоко. Молоко содержит белок, жир, сахар и минеральные соли. Какие органеллы секреторных клеток молочной железы функционируют более интенсивно? Почему? В какой части клетки синтезируется молоко?

(В секреторных клетках молочной железы хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть, на мембранах которой синтезируется белок, и аппарат Гольджи, транспортирующий белок к мембране клетки. В аппарате Гольджи образуется лактоза молока. Жир молока синтезируется в цитоплазме).

17. В клетках обычно содержится очень много митохондрий. Однако их число в клетках разных типов различно. Так, например, в лимфоцитах имеется всего по несколько митохондрий, тогда как в печеночных клетках число их измеряется сотнями. Как можно объяснить этот факт?

(Число митохондрий в клетках разных типов зависит от потребностей клеток данного типа в энергии. Печень играет важную роль в процессах обмена веществ в организме, в детоксикации вредных веществ. Для выполнения этих функций необходимо большое количество энергии, которая аккумулирована в связях молекул АТФ, расположенных на мембранах митохондрий).

17. Установлено, что при введении животным люминала (лекарственное вещество, относящих к ряду барбитуратов) количество гладкой эндоплазматической сети в клетках печени сильно возрастает. Объяснить данное явление.

(Исходя из условий, можно предположить, что гладкая эндоплазматическая сеть принимает участие в обезвреживании люминала. Более развита ЭПС быстрее может обезвредить этот препарат).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Хэм А., Кормак Д. Гистология. В 5-ти томах. Том 2. Пер. с англ. к. б.н. М.Л. Калецкой. Под редакцией Ю.И. Афанасьева и Ю.С. Ченцова — М.: Мир, 1983. — 254 с.

2. И.П. Упатова. Самостоятельные работы по общей биологии. Харьков, Гимназия, 1998 .

3. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. Т. 1 \\Пер. с англ./Под ред. Р. Сопера - Москва: Мир, 1990 - С. 368

4. Дмитров, Евгений Николаевич. Познавательные задачи по зоологии позвоночных и их решения: Пособие для учащихся и учителей : [5-11 кл. : Для сред. школы] / Е. Н. Дмитров. - Тула: Родничок: АСТ, 1999. – 142 с.

5. Биология в вопросах и ответах 6-11кл. Москва-Харьков. Независимый научно-методический центр «Развивающее обучение», 1997.

6. Комнатное цветоводство иллюстрированная энциклопедия комнатных растений

/ Перевод с фр. И. Крупичевой – М.: издательство Эксмо, 2001 - 400 с.

7. Д. Мецлер. Биохимия. Химические реакции в живой клетке: В 3-х т. Том І. / Д. Мецлер; перевод с английского под редакцией А.Е. Браунштейна, Л.М.Гинодмана, Е.С.Северина. - Москва: «Мир», 1980 - 408 с.