Model rostlinné buňky Kat. číslo

Transkript

1 Návd k pužití Mdel rstlinné buňky Kat. čísl CONATEX DIDACTIC UČEBNÍ POMŮCKY s.r.. Velvarská Praha 6 cnatex@cnatex.cz http:

2 Návd k pužití Obsah Pznámky pr učitele 2 Terie 3 Prjekt č. 1: Reknstrukce pkusu Rberta Hka 7 Prjekt č. 2: Osmóza a buněčná membrána 9 Prjekt č. 3: Pigmenty listů 11 Prjekt č. 4: Výrba a skladvání ptravinvé energie 13 Prjekt č. 5: Zkumání chlrplastů 15 Dplňující úkly 17 Hdncení 19 Suhrnný pracvní list 20 Sučásti mdelu 21 Návd k sestavení 22 CONATEX DIDACTIC UČEBNÍ POMŮCKY s.r.. Velvarská Praha 6 cnatex@cnatex.cz http: Strana 1 z 25

3 Návd k pužití Pznámky pr učitele Tent mdel Tent barevný mdel byl navržen speciálně jak názrná učební pmůcka pr děti všech věkvých kategrií. Mdel je vyrben z pružnéh pěnvéh materiálu EVA, který je vysce dlný prti pškzení a nebsahuje žádné škdlivé látky. Vyjímatelné díly stimulují schpnst řešit prblémy a pdprují rzvj jemné mtriky. Pdle nejnvějších výzkumů se žáci učí nejlépe, když mají knkrétní zkušenst s manipulací s příslušným předmětem. Z tht důvdu Vám dpručujeme, abyste si přídili 4 až 5 stejných mdelů, aby si je žáci mhli c nejvíce sahat. V tét řadě je k dispzici celá řada dalších mdelů. Všechny mdely jsu navrženy zejména jak vhdná pmůcka pr základní vzdělávání. Mdel a jeh díly vám mhu například služit jak: Prjektvé karty Ke každému mdelu v tét řadě patří kpírvatelné karty s prjekty. Tyt karty můžete pužít mnha různými způsby. Můžete si vybrat z následujících činnstí, neb vymyslet nějaku vlastní: Karty s úkly vystřihněte a zalaminujte pr pužití v učebně neb ve skupinách. Dejte žákvi kartu jak dmácí úkl, který prvede s rdiči neb patrvníky. Zadejte žákvi kartu jak dbrvlný úkl pr zlepšení známky neb jak samstatný úkl p dknčení jiné činnsti. Pskytněte karty studijním kružkům jedntlivých žáků. Pužijte karty pr tvrbu vlastních studijních mdelů. puzzle, přiřazvací cvičení, pmůcka pr výtvarnu výchvu, pmůcka pr výuku jazyka neb dramatický kružek, pdnět k hlubšímu zkumání. CONATEX DIDACTIC UČEBNÍ POMŮCKY s.r.. Velvarská Praha 6 cnatex@cnatex.cz http: Strana 2 z 25

4 Návd k pužití Terie Tent mdel má za úkl seznámit žáky se strukturu rstlinné buňky. Znázrňuje hlavní rganely a má vyjímatelné díly, s nimiž mhu být vyučvací hdiny nejen pdnětné, ale i zábavné. Objev buňky Histrie buňky se začala psát bjevem hlandskéh přírdvědce Antna van Leeuwenheka [čti lévnhuk] před 300 lety. Ten nejprve pmcí lupy, a pté pmcí primitivních, p dmácku vyrbených mikrskpů, jak první bjevil jednbuněčné frmy živta, které plavaly v krvi, spermatu neb vdě z rybníka. Tyt rganismy značil jak animalcules ( zvířátka ). O pět let pzději anglický přírdvědec Rbert Hke pd mikrskpem przkumal rzřízlu krkvu zátku. V ní našel malé duté bublinky, které pjmenval jak buňky (anglicky cell = cela, malá místnst). Teprve až v rce 1839 ale němečtí vědci Matthias Schleiden a Thedr Schwann zjistili, že buňky ppsané Hkem a Leewenhekem jsu základní stavební jedntku prakticky všech frem živta. Rle buňky Buňky se mezi sebu liší, prtže se přizpůsbují funkci, kteru vyknávají. Prt se buňka křene svým vzhledem i funkcí liší d buňky květu. Jednbuněční prtisté, kteří se pdbají rstlinám např. různé řasy mají také některé jedinečné prvky. Nicméně všechny buňky, bez hledu na funkci, kteru v rganismu zastávají, plní určité identické rle. Aby mhli buňky žít, ptřebují energii. Sptřebvávají kyslík a živiny a zbavují se dpadů. Ptřebují zachvávat určitu úrveň vdy a dalších chemických látek uvnitř svých membrán a zajistit, aby se d nich nedstaly žádné nežáducí látky. Rvněž musí zajistit bezpečné míst pr uchvávání DNA, která je prvzním návdem buňky. Tyt rle vyknávají zvláštní útvary, kterým se říká rganely. Prhlédněte si mdel a pstupně se seznamte s jedntlivými sučástmi buněčné struktury. Tent mdel představuje typicku rstlinnu buňku. Živčišné buňky jsu rstlinným buňkám sice pdbné, ale liší se některými důležitými vlastnstmi. Více infrmací živčišných buňkách nabízí náš Mdel živčišné buňky. CONATEX DIDACTIC UČEBNÍ POMŮCKY s.r.. Velvarská Praha 6 cnatex@cnatex.cz http: Strana 3 z 25

5 Návd k pužití 1. Buněčná stěna Jedním z hlavních rzdílů mezi rstlinnu a živčišnu buňku je, že rstlinná buňka má pevnu buněčnu stěnu. Ukažte buněčnu stěnu na mdelu. Buněčná stěna chrání a zpevňuje buněčnu buňku. Zůstává netknutá i p smrti buňky. Buněčná stěna se skládá z něklika vrstev. Tyt vrstvy zahrnují primární stěnu, tři sekundární stěny, střední lamelu a puchýřvitu terciární stěnu. Buněčná stěna bsahuje tuhá vlákna celulózy, která stěnu vyztužují. Ve strmech se celulóza stlačuje d hustých vrstev, které tvří dřev. Buněčná membrána se nachází hned pd buněčnu stěnu. Obvykle je jen btížně viditelná, prtže je u stěny velmi blízk. Buněčná membrána je jak kůže buňky. Buněčná stěna s membránu pdbně jak kůra strmu zajišťují, aby se d buňky nedstaly nežáducí materiály a aby buněčné materiály zůstaly uvnitř. Membrána je něc jak fólie neb stěna mýdlvé bubliny, která dděluje vdní prstředí uvnitř buňky d vdníh prstředí mim buňku. Jde extrémně tenku strukturu slženu z vrstev tvřených zejména bílkvinami a tuky. Buněčná stěna a membrána jsu plprpustné. T znamená, že plyny a kapaliny mhu selektivně prcházet d buňky a zpět a mezi buňkami. 2. Cytplazma Uvnitř buněčné membrány je šedzelená rslvitá látka. Nazývá se cytplazma. Má zrnitu strukturu. Téměř z 90 % je tvřená vdu a bsahuje mnh rzpuštěných živin, včetně cukrů, škrbů a tuků, slí, vitamínů a minerálů. Cytplazma není jednlitá ani nehybná. Prudí a mývá rganely kapalinu a rznáší živiny d všech částí buňky. 3. Vakuly Vakuly jsu velké útvary vyplněné kapalinu uvnitř rstlinných buněk. Ukažte vakuly na mdelu buňky. Rstlinné vakuly jsu hdně větší než vakuly v živčišných buňkách. Zeptejte se žáků, jak se nazývá kapalina ve vakulách. Jde mízu rstlin. Míza je tvřena vdu, rzpuštěnými cukry a minerály. Když se d buňky smózu dstane vda, vakuly nabbtnají a zvětší se. Míza uvnitř vakuly tlačí na cytplazmu a buněčnu stěnu. Tmut tlaku, který zajišťuje vyztužení buňky, se říká turgr. Jeh síla může dsahvat až 10 kg na centimetr čtverečný! Turgr drží stnky rstlin ve vzpřímené plze a zajišťuje tevření svěrací buněk v průduších neb pórech listů, aby se d rstliny mhl dstat xid uhličitý. Když rstlina vlivem transpirace ztrácí vdu, zvyšuje se kncentrace rztku ve vakulách. Změna smtickéh tlaku vytahuje vdu ze stnku a křenů směrem k listům. Pkud vda djde, vakuly se vyprázdní, cytplazma z buňky zmizí a rstlina zvadne. Vakuly bsahují také dpadní látky vytvřené rstlinu. Jak rstlina stárne, vakuly se zvětšují, až naknec vyplní celu buňku. 4. Jádr Jádr pracuje jak mzek neb referenční knihvna buňky. V jádru jsu ulženy instrukce v pdbě DNA, která řídí všechny činnsti buňky. Vnější vrstva jádra se pdbá buněčné membráně. Má póry, které umžňují výměnu chemických látek mezi jádrem a klní cytplazmu. CONATEX DIDACTIC UČEBNÍ POMŮCKY s.r.. Velvarská Praha 6 cnatex@cnatex.cz http: Strana 4 z 25

6 Návd k pužití Samtné jádr je mnhem hustší než zbytek buňky. Obsahuje kruhvá tělíska nazývaná jadérka, která syntetizují něklik druhů mlekul RNA ptřebných k tvrbě ribzmů. V jádře plavu útvary, které jsu klíčem k přežití buňky: dluhé tenké řetězce genetickéh materiálu nazývané chrmatiny. Když se buňka připravuje na dělení, tyt dluhé tenké řetězce se stčí d tlustších hustých tělísek. Těm říkáme chrmzmy. Chrmzmy jsu sestavené z genů, cž jsu v pdstatě pkyny vytvřené z DNA. DNA tímt pskytuje buňce kmpletní návd pr její činnst. 5. Mitchndrie Najděte mitchndrie na mdelu buňky. Mitchndrie jsu buněčné elektrárny, které vyrábí energii pr činnst buňky. Pčet mitchndrií v každé buňce se liší v závislsti na funkci buňky. Mitchndrie mají dvě membrány, které se pdbají buněčné membráně. Ukažte tyt dvě mitchndriální membrány na mdelu. Vnější membrána je hladká. Vnitřní membrána je zvlněna v tzv. kristy. Právě v kristách prbíhá prces zvaný dýchání. Speciální enzymy xidují látky z ptravin a mění je na chemicku látku ATP (adensintrifsfát). ATP bsahuje vysce energetické vazby, které při rzpadu uvlňují velké mnžství energie. Tat energie je základním palivem všech buněk. Vzhledem k tmu, že jsu mitchndrie pr buňku tak zásadní, může být pr někh překvapením, že půvdně sučástí buňky vůbec nebyly. Každá mitchndrie bsahuje vlastní DNA, která se liší d DNA bsažené v jádru. Pdle aktuálních vědeckých pznatků byly mitchndrie kdysi vlně žijící bakterie, které s buňkami utvřily symbiózu. Jejich DNA se nejvíce pdbá DNA jednbuněčných bakterií. 6. Lyszmy Ukažte na mdelu kulaté zelené lyszmy. Lyszmy mají jednu vnější membránu a jsu vyplněny malými bublinkvitými kmůrkami, které bsahují více než 50 různých enzymů. Běžná buňka bsahuje něklik stvek lyszmů. Lyszmy mhu mít mnh různých tvarů a velikstí; a mhu se lišit i vnitřním uspřádáním. Lyszmy jsu hygienická zařízení buněk. Enzymy v nich bsažené rzkládají dpadní látky a velké ptravinvé mlekuly. Pkud nějaká rganela přestane pracvat, lyszm ji bklpí a rzlží. Také dstraňují narušitele, jak jsu viry. Odpadní látky pté dtáhnu k pvrchu, kde je přes buněčnu membránu vylučí. Lyszmy hrají důležitu rli také při rzkladu buňky p její přirzené smrti. Tent prces je důležitý, prtže když buňka přestane pracvat, musí ji nahradit nvá. Tent prces usnadňují právě lyszmy. 7. Ribzmy Živé buňky vytvářejí mnh různých druhů bílkvin (prteinů), které mhu být určeny pr interní ptřeby buňky, ale i na exprt d jiných buněk v rganismu. Mezi látky vyráběné buňkami patří například hrmny. Vidíte ty malé růžvé částice, které vlně plavu v cytplazmě? Obvykle vytvářejí deseti i vícečlenné skupiny. Jde ribzmy buněčné tvárny na bílkviny. Někdy jsu ribzmy uchyceny k částem endplazmatickéh retikula. CONATEX DIDACTIC UČEBNÍ POMŮCKY s.r.. Velvarská Praha 6 cnatex@cnatex.cz http: Strana 5 z 25

7 Návd k pužití RNA ulžená v ribzmech dává buňce pdrbný návd k tmu, jaké bílkviny má vyrábět. Ribzmy pstupují pdle specifikací RNA a vyrábí různé bílkviny pžadvané buňku a rstlinu. Pté je vylučí d cytplazmy, dkud bílkviny dchází d rganismu přes membránu. Ribzmy umístěné na endplazmatickém retikulu vylučují své prdukty přím d dpravní sítě endplazmatickéh retikula, kteru se dstanu d Glgih tělísek ke skladvání. Některé ptřebné mlekuly vytváří také samtné endplazmatické retikulum. 8. Glgih aparát Na mdelu buňky najděte zelený Glgih aparát. Tyt plché lívancvité váčky třídí a ukládají bílkviny vyrbené ribzmy. Když se naplní dslva až k prasknutí, přesunu se k pvrchu buňky a svůj náklad vylží. Enzymy určené pr lyszmy mhu být ddávány přím jim, míst th, aby byly vyváženy z buňky. Pčet Glgih tělísek závisí na druhu buňky. Buňky vyrábějící velké mnžství bílkvin mají více Glgih tělísek. 9. Chlrplasty Chlrplasty jsu nejvýraznějším prvkem rstlinné buňky. Ukažte chlrplasty na mdelu buňky. Jsu t malé plché vály spjené párem hladkých vnějších membrán. Uvnitř chlrplastu je kapalná hmta nazývaná strma, která bsahuje enzymy, DNA a velký pčet ribzmů. Krmě th chlrplasty bsahují interní membrány nazývané lamely, které jsu pskládány a navrstveny d slupců. Těmt slupcům se říká grana. Chlrplasty jsu puze v listech, stncích a v nezralých pldech zelených rstlin. Těmt rganelám přím či nepřím vděčíme za veškerý pzemský živt. Grana chlrplastů jsu místem, kde prbíhá ftsyntéza prces, kterým se sluneční energie mění na energii ptravy. Rstliny jsu auttrfní rganizmy jediné rganismy, které si umí vyrbit vlastní jídl. Všechny statní rganismy jsu hetertrfní rganismy. Živí se rstlinami neb živčichy, kteří se živí rstlinami. Chlrplast je tedy důležitým prvním článkem ptravníh řetězce. Chlrplasty mají vlastní DNA stejně jak mitchndrie. Stejně jak mitchndrie šl půvdně samstatné rganismy, které s buňkami utvřily symbiózu. Mnží se nezávisle na hlavním jádru. Chlrplasty se rzmnžují dvěma způsby: dělením neb vytvřením bezbarvých útvarů nazývaných prplastidy. K tmu, aby se prplastidy vyvinuly v chlrplasty, je ptřeba světl. Sazenice rstucí ve tmě jsu bledé, prtže se prplastidy v jejich buňkách nevyvinuly v chlrplasty. Energie vyrbená ftsyntézu se ukládá d vakul ve frmě cukrů a škrbu. Ukažte škrbvá zrna na mdelu buňky. Škrby se prstřednictvím buněčnéh dýchání mění na energii, kteru buňka ptřebuje pr svu činnst. Rstlinná buňka je jedinečný autnmní rgán. Každá buňka bsahuje nástrje a materiál, které jsu ptřeba nejen k udržení živta samtné buňky, ale také celéh bhatéh a rzmanitéh eksystému, který zahrnuje všechen živt d pavuků p velryby, d myší p ptáky, d netpýrů p člvěka. Pravě zde u rstlinné buňky začíná zázrak živta. CONATEX DIDACTIC UČEBNÍ POMŮCKY s.r.. Velvarská Praha 6 cnatex@cnatex.cz http: Strana 6 z 25

8 Návd k pužití Reknstrukce pkusu Rberta Hka Experiment Rberta Hka s krkvu zátku si můžete snadn vyzkušet sami ve třídě. Pr přípravu sklíčka s krkem můžete pstupvat pdle níže uvedenéh návdu neb si můžete kupit již připravená sklíčka s krkem d vašeh ddavatele učebních pmůcek. 1. Odřízněte něklik jemných plátků z krkvé zátky. K tmu můžete pužít nůž neb žiletku. Čím tenčí řez, tím lépe uvidíte buňky pd mikrskpem. 2. Mikrskpický preparát připravíte tak, že pmcí kapátka nanesete kapku vdy dprstřed sklíčka a pmcí pinzety patrně plžíte plátek krku na vdu. Prjekt č Krycí sklíčk patrně přilžte tak, aby stál klm a sučasně se dtýkal kraje kapky. Plžte krycí sklíčk na vzrek a dávejte pzr, abyste pd sklíčkem nezachytili žádné bublinky. Nadměrnu vdu vysajte papírvu utěrku neb kapesníkem. 4. Prhlédněte si krkvý řez pd mikrskpem s malým zvětšením. 5. Vyzvěte žáky, aby nakreslili, c vidí. Prvnejte brázky žáků s pzrváním Rberta Hka. 6. Žáci by měli dpvědět na následující tázky: Řez krku, jak jej zaznamenal Rbert Hke Hke uvedl, že tyt čtverce pjmenval buňky (anglicky cell = cela, malá místnst), prtže mu připmínaly cely v klášteře neb ve vězení. Myslíte si, že zvlil vhdný název? Prč jsu tyt buňky prázdné? C kdysi bsahvaly? C bsahují nyní? Prč pdle vás krek plave? CONATEX DIDACTIC UČEBNÍ POMŮCKY s.r.. Velvarská Praha 6 cnatex@cnatex.cz http: Strana 7 z 25

9 Návd k pužití Pracvní list prjektu č. 1 Reknstrukce pkusu Rberta Hka Pkyny: Pmcí nže neb žiletky dřízněte něklik tenkých plátků z krkvé zátky. Jmén: Datum: 3. Hke uvedl, že tyt čtverce pjmenval buňky (anglicky cell = cela, malá místnst), prtže mu připmínaly cely v klášteře neb ve vězení. Myslíte si, že zvlil vhdný název? Mikrskpický preparát připravíte tak, že pmcí kapátka nanesete kapku vdy dprstřed sklíčka a pmcí pinzety patrně plžíte plátek krku na vdu. Krycí sklíčk patrně přilžte tak, aby stál klm a sučasně se dtýkal kraje kapky. Plžte krycí sklíčk na vzrek a dávejte pzr, abyste pd sklíčkem nezachytili žádné bublinky. Vdu mim sklíčk vysajte papírvu utěrku neb kapesníkem. 1. Prhlédněte si krkvý řez pd mikrskpem s malým zvětšením a své pzrvání zaznamenejte. 4. Prč jsu všechny buňky prázdné? 5. C kdysi bsahvaly? 2. Na zvláštní papír nakreslete, c vidíte pd mikrskpem. Vyznačte všechny viditelné buněčné struktury. Prvnejte svůj brázek s pzrváním Rberta Hka. Jsu si brázky pdbné? 6. C bsahují nyní? 7. Prč pdle vás krek plave? Řez krku Rberta Hka CONATEX DIDACTIC UČEBNÍ POMŮCKY s.r.. Velvarská Praha 6 cnatex@cnatex.cz http: Strana 8 z 25