INFOVEK - Reprodukcia buniek (mitóza) - príprava na hodinu

Téma: Reprodukcia buniek (mitóza)

Autorky: Bibiana Kytková, Adriana Štieberová

Typ hodiny:

hodina základného typu s využitím multimediálnych prvkov

Vyučovacie metódy:

aktivizačný rozhovor, výklad, vysvetľovanie, zhrňujúci rozhovor

Vyučovacie prostriedky:

počítač, internet, multimediálne CD disky Lidské tělo 2.0 a Encyclopedia of Science 2.0, tabuľa, spätný projektor, fólie

Výchovno-vzdelávacie ciele:

Vzdelávacie ciele:

vysvetliť

podstatu (princíp, podmienky a priebeh) mitotického delenia a zachovania genetickej zhody medzi materskou a dcérskymi bunkamim,
funkciu rozmnožovania buniek,
úlohu interfázy bunkového cyklu,

poukázať na

dôležitosť jadra, chromozómov a DNA pri prenose genetickej informácie,
dôležitosť a význam S fázy a úlohu mitotického aparátu pre rovnomerné rozdelenie genetickej informácie,
zmeny prebiehajúce počas jednotlivých fáz mitózy na jadre,
identitu materskej a dcérskych buniek,

využiť východiskové poznatky

– cytologické – stavba bunky, jadro, chromozóm, chromatida, somatické bunky, haploidné, diploidné,

sprístupniť nové pojmy

– mitóza (amitóza, meióza), karyokinéza, cytokinéza, bunkový cyklus, interfáza (G1, S, G2 fáza), profáza, metafáza, anafáza, telofáza, plazmatická platnička,

poukázať na vzťahy

špiralizácia chromozómov - zviditeľnenie,
znásobenie DNA - rovnomerné rozdelenie genetickej informácie,
karyokinéza - cytokinéza,
delenie buniek - karyokinéza,
interfáza - mitóza,
fázy mitózy - rozdelenie genetickej informácie (zachovanie počtu chromozómov).

Výchovné ciele:

poukázať na význam

mitózy pre zachovanie genetickej informácie,
bunkového delenia,
G1 fázy (kontrolný uzol) a S fázy.

Rozvíjajúce ciele:

využiť obrazový materiál a animácie pre pochopenie zložitých procesov,
využiť obrazový materiál, animácie a otázky na aktivizáciu a motiváciu žiakov.

Štruktúra hodiny:

Motivácia

formou otázok, animácií a obrázkov v priebehu vysvetľovania

Už sme spomenuli, že rozmnožovanie (reprodukcia) je jedna zo základných vlastností živých organizmov, a teda i buniek. Rozmnožovanie buniek zabezpečuje kontinuitu života a druhu, je základom ontogenézy (rast a vývin) jedinca. Delením buniek sa nahradzujú opotrebované bunky a regenerujú sa poškodené tkanivá a orgány. Pri delení buniek sa jedna bunka (materská) rozdelí a vznikajú nové – dcérske bunky.

• videosekvencia „Bactery dividing“ z CD disku Encyclopedia of Science 2.0,

– žiaci počas úvodnej motivácie sledujú delenie buniek baktérií,

Obsahová a didaktická postupnosť:

Vlastné delenie bunky je len časťou života bunky (podobne ako pri živočíchoch i človeku je rozmnožovanie len malý okamih ich života).

• obrázok – http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/cells3.php

Aby sa bunka mohla deliť musí sa pripraviť – interfáza (obdobie medzi delením).
Delenie spolu s interfázou (prípravou bunky) sa nazýva bunkový cyklus.
Vlastnému deleniu buniek predchádza delenie jadra, je tam uložená genetická informácia.

Kde v jadre je uložená genetická informácia?

– v chromozómoch v DNA.

Rozdelenie jadra sa nazýva karyokinéza. Až potom nastáva rozdelenie cytoplazmy.

Ako nazývame rozdelenie cytoplazmy cudzím slovom?

– cytokinéza.

Delí sa jadro - delí sa genetická informácia - prechádza do dcérskych buniek.

Delenie buniek môže prebiehať viacerými spôsobmi:

priamo
nepriamo
redukciou genetického materiálu

= amitóza (priame delenie – zriedkavé),
= mitóza (nepriame delenie),
= meióza (redukované delenie).

MITÓZA (nepriame delenie)

• obrázok z CD-ROM Encyclopedia of Science 2.0

Týmto spôsobom sa delia všetky somatické (telové) bunky haploidné i diploidné. Kde majú bunky uloženú genetickú informáciu?
	– genetická informácia buniek je uložená v chromozómoch v jadre.
Pri mitóze sa chromozómy rovnomerne rozdelia do dcérskych buniek. Počet chromozómov sa zachováva: n - n, 2n - 2n. Aké sú teda dcérske bunky v porovnaní s materskými?
	Dcérske bunky sú identické s materskými.

Ako to vlastne všetko prebieha?

Predtým ako sa bunka začne deliť, sme spomenuli, že sa musí pripraviť.
Hovoríme o interfáze.

Ako sa bunka pripravuje?

Aby sa genetická informácia mohla rozdeliť musí sa najskôr znásobiť (skopírovať). Toto znásobenie DNA sa deje v S fáze – v syntetickej fáze interfázy.

Ako sa zmenil chromozóm?

Pôvodne máme chromozóm jednochromatidový. Znásobením DNA sa z jednochromatidového stáva dvojchromatidový chromozóm. Máme teda skopírovanú informáciu, ale je v jednom chromozóme.

Čo sa musí stať, keď ju chceme rozdeliť?

Chromozóm sa musí pozdĺžne rozdeliť a rozísť sa do „nových buniek“. Tento rozchod zabezpečí mitotický aparát, ktorého bielkoviny sa syntetizujú v S fáze.

Keď si to zhrnieme S fáza – znásobenie DNA, syntéza mitotického aparátu.
Okrem S fázy tvoria interfázu ešte ďalšie dve: G1 a G2 fáza, ktoré si bližšie opíšeme neskôr, pri bunkovom cykle. Bunka je v interfáze a môže sa začať jej vlastné delenie (mitóza).
Mitózu si môžeme rozdeliť na štyri časti (fázy) podľa podstatných zmien, ktoré sa tu dejú:

1.fáza - profáza

• obrázok – http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/cells3.php

– chromozómy sa začínajú špiralizovať – predtým nitkovité štruktúry hrubnú – stávajú sa viditeľnými (môžeme ich pozorovať aj v svetelnom mikroskope).

Aké sú chromozómy?

Dvojchromatidové.

Genetická informácia sa má rozdeliť, ale chromozómy sú uzavreté v jadre, obalené jadrovou membránou.

Čo sa musí stať?

Jadrová membrána sa postupne rozpúšťa.
Zaniká jadierko, tvorí sa mitotický aparát (z bielkovín nasyntetizovaných v S fáze).

2.fáza - metafáza (najkratšia)

Táto fáza je najdôležitejšia – dochádza k vlastnému rozdeleniu genetickej informácie:

• obrázok – http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/cells3.php

– v tejto fáze sú chromozómy najlepšie viditeľné, ukladajú sa do centrálnej roviny a na centroméry sa prikladajú vlákna deliaceho vretienka,
– dvojchromatidové chromozómy sa pozdĺžne rozdelia na jednochromatidové (princíp!!!).

3.fáza - anafáza (dlhá)

• obrázok – http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/cells3.php

Každý jednochromatidový chromozóm je vláknami deliaceho vretienka priťahovaný k opačným pólom bunky - genetická informácie je rozdelená.

4.fáza - telofáza

• obrázok – http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/cells3.php

Vytvára sa jadrová membrána jadier dcérskych buniek, chromozómy sa dešpiralizujú. Stráca sa mitotický aparát.

• obrázok – http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/cells3.php

Končí karyokinéza a začína sa cytokinéza:
pri rastlinných bunkách: vytvorí sa plazmatická platnička, ktorá rastie smerom od stredu ku okrajom,
pri živočíšnych bunkách: cytoplazmatická membrána vytvára smerom dovnútra prstenec, ktorý rastie od okrajov do stredu.
Takže na konci máme dcérske bunky identické s materskou.

Čo sa deje potom?

Nové bunky vstupujú do G1 fázy interfázy a celý cyklus sa opakuje.

Zopakujeme si

Prečo pri mitóze vznikajú bunky totožné s materskou bunkou?
Čo je podstatou mitózy?

V S fáze interfázy došlo k znásobeniu DNA (genetickej informácie) a v metafáze k pozdĺžnemu rozdeleniu dvojchromatidových chromozómov na jednochromatidové chromozómy a tým k rozdeleniu DNA.

• obrázky – http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/cell_cycle/cells3.php


Interfáza	Profáza	Metafáza	Anafáza	Telofáza

• videosekvencia „Charakteristika buňky“ z CD-ROM Lidské tělo 2.0

obrázok

A takto vyzerá delenie buniek v skutočnosti.

Zadanie domácej úlohy:

• obrázok – http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/cell_bio.php

Dôkladne si uvedomiť princíp mitózy. Vedomosti budú potrebné pre pochopenie procesu meiózy, o ktorej budeme hovoriť na budúcej hodine.

Popíšte obrázok.

O ktoré fázy ide a čo je pre ne charakteristické?

biológia
v novom šate

kontakt

BIOLÓGIA