Obecné informace Membránový transport příručka pro učitele Téma membránový transport při sdělení základních informací nepřesahuje rámec jedné vyučovací hodiny. (Upozornění: Osmóza je uvedena podrobněji a zaměřena na vliv koncentrace prostředí na živočišnou buňku. Možné zadat jako referát). Navazující učivo Na téma Membránový transport navazuje Metabolismus buňky a metabolické dráhy, laboratorní cvičení. Dále pak toto téma souvisí s fyzikou Tlak v kapalinách a Proudění Ovládání interaktivní výukové aplikace Interaktivní výuková aplikace je především určena pro promítání na interaktivní tabuli. Byla připravena pro prohlížeč MS Internet Explorer 6.0. Výuková aplikace obsahuje skripty v JavaScriptu, proto pro její správnou funkci je nutno povolit skripty. Byla připravena pro rozlišení 1024 x 768. Zvolte celoobrazovkové zobrazení. (K přepínání mezi zobrazením v okně a celoobrazovkovým slouží klávesa F11.) Odkazy jsou zvýrazněny podtrženým písmem. Pro přechod na další snímek zvolte šipku umístěnou v dolním rohu snímku. Odkaz Dále Zpět Dále Vysvětlivky V další části metodické příručky jsou použity tyto typy písma: Text, který mají žáci v pracovních listech (texty souhlasí s výukovou aplikací). Text, který si žáci doplňují do pracovních listů. Text, kterým jsou napsány poznámky, doporučení. Někdy je vhodné vyzvat žáky, aby tužkou (kdyby později chtěli text opravit) předem vyplnili text v pracovním listu a pak teprve promítnout příslušný snímek. - 1 -
Membránový transport Přenos látek směrem do buňky nebo z buňky přes plazmatickou membránu. Na jeho správném průběhu závisí výživa buňky a vylučování nepotřebných látek. Průchod jednotlivých látek závisí na stavbě plazmatické membrány. Úkol 1: Zjednodušeně zakreslete a popište stavbu biomembrány (např. plazmatické membrány). Žáci kreslí do volného rámečku pod zadáním úkolu O způsobu přenosu látek rozhoduje velikost částic, jejich náboj nebo skupenství. V buňkách všech organismů se uplatňují tyto možnosti: Následuje seznam jednotlivých druhů membránových transportů. Po kliknutí na jednotlivé odkazy (např. prostá, usnadněná ) se zobrazí jejich popisy, které jsou uvedeny níže u každého hesla. Prostá difúze K průchodu látek přes membránu dochází na základě koncentračního spádu. Přenos probíhá bez spotřeby energie. Přenášenými látkami jsou málo polární molekuly malých rozměrů nebo různé druhy plynů. Obrázek je tvořen jako animace, která se spouští kliknutím na tlačítko Přehrát (v dolní části obrazovky). Usnadněná difúze Látky se pohybují ve směru koncentračního spádu bez spotřeby energie. Prochází přes bílkovinné přenašeče, které jsou zabudovány do stavby plazmatické membrány. Takto jsou přenášeny aminokyseliny, ionty větších rozměrů... Obrázek je tvořen jako animace, která se spouští kliknutím na tlačítko Přehrát (v dolní části obrazovky). - 2 -
Aktivní transport Řízený přenos látek i proti koncentračnímu spádu, Může být jednosměrný nebo spojený s přenosem jiné látky, Spotřebovává se energie ve formě ATP Přenášenými látkami jsou cukry, aminokyseliny,... Pinocytóza vystihující pinocytózu. Jedná se o druh endocytózy (přijímání látek do buňky), Přijímané látky jsou ve formě tekutin, Dochází k vchlípení části plazmatické membrány a vytvoření váčku, který obsahuje transportované tekutiny. fagocytóza vystihující fagocytózu. Jedná se o druh endocytózy, kdy dochází k pohlcování větších částic. Plazmatická membrána vytváří výběžky (panožky), které obklopí částici a uzavřou do měchýřku. Exocytóza vystihující exocytózu. Buňka vydává nepotřebné látky,které jsou uzavřené v měchýřcích ohraničených membránou, Putují k plazmatické membráně, se kterou splynou a svůj obsah vyvrhují do okolí buňky Měchýřky vznikají odškrcováním od Golgiho aparátu. Osmóza Pohyb rozpuštěných látek po koncentračním spádu je znemožněn přítomností semipermeabilní membrány. Přes membránu přechází rozpouštědlo (v organismech je to voda). Prostup vody přes membránu se ukončí při vyrovnání koncentrace roztoků na obou stranách membrány. Proces a směr osmózy v buňkách ovlivňuje koncentrace látek v prostředí (hypotonické, hypertonické, izotonické), ve kterém se buňka nachází. Po kliknutí na jednotlivé odkazy ( hypotonické, hypotonické ) se zobrazí jejich popisy. Jednotlivá prostředí jsou vztažena pouze na živočišnou buňku. Žáci si jednotlivé druhy prostředí zapíší do tabulky a zakreslí jednoduché obrázky. (viz níže) - 3 -
Hypotonické Hypertonické Izotonické Vně nižší koncentrace než uvnitř buňky. Buňka vtahuje dovnitř vodu, může až prasknout. Vně vyšší koncentrace než uvnitř buňky. Buňka vypouští vodu do svého okolí, snaží se ho naředit na sejnou koncentraci, jaká je vně. Dochází ke smršťování buňky. Koncentrace uvnitř buňky i venku je stejná. Nedochází k prostupu vody. V lékařství se podává tzv. izotonický roztok (0,9% roztok NaCl - fyziologický roztok), aby nedošlo k narušení vnitřního prostředí organizmu. Doporučení: srovnat vliv různých prostředí i na rostlinnou buňku. Doporučení: zadat referáty na téma: Čemu se říká roztok, Využití různých roztoků v lékařství. Úkol 2: Nakreslete jednoduché schéma exocytózy a popište je. shrnutí Buněčné membrány umožňují transport látek mezi vnějším a vnitřním prostředím buňky. Bez spotřeby energie probíhá prostá difúze póry nebo usnadněná difúze. Za spotřeby energie probíhá aktivní transport nebo cytóza. - 4 -
Doporučení: Žáci si sami zapíší důležité údaje do shrnutí a doplní popisky k obrázku na základě předloženého snímku z prezentace. Test 1. Proces pohlcování pevných částic buňkou se nazývá: a. fagocytóza b. pinocytóza c. lymfocytóza 2. Vnikání kapének tekutin do buňky se nazývá: a. fagocytóza b. pinocytóza c. exocytóza 3. Exocytóza je: a. způsob příjmu látek buňkou b. mechanismus vylučování látek buňkou c. působení exogenních vlivů na buňku 4. Difúze je: a. proces vylučování látek z buňky b. aktivní příjem látek buňkou c. pasivní příjem látek do buňky - 5 -