Copy - UNIT 5: Cell Theory

Project Number: 2023-1-PL01-KA220-SCH-000164042

Dział 5: Teoria komórkowa

Projekt współfinansowany przez Komisję Europejską. Publikacja odzwierciedla jedynie stanowisko autora, a Komisja nie ponosi odpowiedzialności za sposób wykorzystania zawartych w niej informacji. Nr projektu: 2023-1-PL01-KA220-SCH-000164042

Wstęp

W tym dziale będziemy badać różne typy komórek oraz podobieństwa i różnice między nimi.

Cele lekcji:

Cele lekcji:

• Porównanie komórek zwierzęcych i roślinnych pod względem ich budowy i funkcji.
• Nauka nazw organelli komórkowych i ich funkcji.

Źródło: freepik.com

KOMÓRKA: Najmniejsza jednostka życia

• Komórka jest podstawowym elementem strukturalnym i funkcjonalnym każdego żywego organizmu. Ludzie, zwierzęta i rośliny w naszym otoczeniu to organizmy. Komórki są podstawowymi elementami budulcowymi wszystkich tych organizmów.
• W organizmach wielokomórkowych pewne rodzaje komórek grupują się, tworząc tkanki, takie jak tkanka mięśniowa, tkanka łączna i tkanka nerwowa.
• Niektóre z tych tkanek łączą się, tworząc organy, takie jak żołądek, serce lub mózg.
• Co więcej, pewne organy współpracują ze sobą, tworząc układy organów, takie jak układ trawienny, układ krążenia lub układ nerwowy. Poprzez koordynację tych układów powstaje organizm.

Teraz wybierzemy się z tobą w małą podróż, aby dowiedzieć się, jak to odkryto.

Źródło: canva.com

Czym jest teoria komórkowa?

• Przez wieki początki życia i natura organizmów żywych były przedmiotem wielkiej ciekawości ludzkości. Ta ciekawość skłoniła ludzi do zadawania pytań o początek życia i sposób jego powstania.
• Do lat 1600. badacze mogli gromadzić informacje tylko o typach organizmów żywych, które mogli obserwować, i nie byli świadomi istnienia mikroskopijnych form życia.

Czym jest teoria komórkowa?

• Skąd wzięły się wywołujące choroby mikroby i pleśnie?
• Jak się rozmnażały?
• Z czego składała się każda z ich części?
• Jeśli istniały mniejsze składniki, jak wyglądały?

Te pytania pozostawały bez odpowiedzi aż do wynalezienia mikroskopu.

Źródło: canva.com

Czym jest teoria komórkowa?

• W mikroskopie nagle ujawnił się zupełnie nowy świat, wcześniej ukryty przed wzrokiem, a wgląd w tę mikroskopijną sferę zaczął wkraczać do naszego życia w zdumiewającym tempie.
• W 1674 roku holenderski naukowiec Antonie van Leeuwenhoek zbadał próbkę lepkiego płynu z zębów za pomocą zbudowanego przez siebie mikroskopu. Odkrył maleńkie struktury, które nazywał „animalcules”, co oznaczało „małe zwierzęta”. Leeuwenhoek jest czczony jako „Ojciec Mikrobiologii” za odkrycie tego wcześniej niewidocznego świata organizmów żywych.

Czym jest teoria komórkowa?

• W tym samym czasie angielski naukowiec Robert Hooke zbadał cienkie plasterki korka pod mikroskopem i zauważył szereg małych, pudełkowatych struktur. Nazwał te struktury „komórkami” ze względu na ich podobieństwo do małych pomieszczeń lub komórek w klasztorze. Odkrycie Hooke'a było pierwszym przypadkiem zaobserwowania i opisania komórek.

Ta obserwacja położyła podwaliny pod pierwszą doktrynę teorii komórkowej: “Komórki są najmniejszymi elementami budulcowymi organizmów żywych”.

Czym jest teoria komórkowa?

• W 1831 roku, około 200 lat po pierwszym odkryciu komórki, Robert Brown zidentyfikował jądro komórkowe. W 1838 roku zoolog Theodore Schwann i botanik Mathias Schleiden, poprzez badania roślin i zwierząt, odkryli podobieństwa między komórkami obu grup. Ich eksperymenty wykazały, że komórki te mają jądro komórkowe.

Doprowadziło to do sformułowania drugiej doktryny Teorii Komórkowej: „Wszystkie żywe organizmy składają się z jednej lub większej liczby komórek”.

Czym jest teoria komórkowa?

• W wyniku wszystkich tych eksperymentów i badań naukowcy zaczęli się zastanawiać: Jeśli zwierzęta powstają z innych zwierząt, a rośliny z innych roślin, to skąd biorą się bakterie?
• W tamtym czasie dominujący pogląd na temat rozmnażania mikroorganizmów był nadal pod wpływem idei Arystotelesa o „samoistnym pokoleniu”.
• Jednak w 1858 roku Rudolf Virchow zbadał podział bakterii i opisał ten proces jako „podział binarny”. Jego badania doprowadziły go do wniosku, że wszystkie komórki powstają z wcześniej istniejących komórek, kwestionując w ten sposób pojęcie samoistnego powstawania komórek i dalej udoskonalając teorię komórkową.

Czym jest teoria komórkowa?

• Na wiele lat przed Virchowem Lazzaro Spallanzani obalił teorię samoistnego powstawania komórek, wykazując, że mikroby pochodzą z powietrza i można je zabić przez gotowanie.
• Pomimo swoich ustaleń, w tamtym czasie miał trudności ze znalezieniem poparcia dla swoich idei. Prawie sto lat później Louis Pasteur przeprowadził eksperymenty, które potwierdziły pracę Spallanzaniego, ostatecznie obalając teorię spontanicznej generacji i umacniając koncepcję, że mikroorganizmy powstają z innych mikroorganizmów.

W ten sposób ustanowiono trzecią doktrynę teorii komórkowej: “Komórki powstają z już istniejących komórek."

Czym jest teoria komórkowa?

• Każde kolejne badanie naukowe posunęło naszą wiedzę o komórce o krok dalej. Na przykład Schultze zauważył, że procesy fizyczne i chemiczne w komórkach zwierzęcych i roślinnych są podobne.
• Jednak zaobserwowano również różnice między tymi dwoma typami komórek, a Cohn był pierwszym, który odkrył obecność błony. W komórkach zwierzęcych błona ta umożliwia bardziej elastyczny ruch i interakcję ze środowiskiem zewnętrznym, podczas gdy w komórkach roślinnych błona umożliwia jedynie ruch wewnętrzny.

Źródło: canva.com

Czym jest teoria komórkowa?

• W 1853 roku Huxley wprowadził koncepcję błony komórkowej, podkreślając jej znaczenie zarówno chemiczne, jak i morfologiczne, ponieważ znajduje się pod ścianą komórkową. Huxley podkreślił również, że organizmy żywe nie powstają spontanicznie, ale w procesie obejmującym połączenie plemnika i komórki jajowej, co sugeruje, że nowy organizm powstaje poprzez to połączenie, a nie wyłącznie przez rozmnażanie bezpłciowe.

Czym jest teoria komórkowa?

• Pod koniec XIX wieku rozwój technik barwienia komórek pod mikroskopem pozwolił na wyraźniejszą obserwację cytoplazmy.
• Doprowadziło to do odkrycia różnych wyspecjalizowanych struktur znanych jako organelle. Początkowo zidentyfikowano siateczkę śródplazmatyczną, a następnie odkryto mitochondria i aparat Golgiego, ujawniając, że cytoplazma nie jest pusta, ale składa się z żywych struktur.

Czym jest teoria komórkowa?

• Późniejsze odkrycia obejmowały obserwacje sposobu podziału komórek, mechanizmów podziału, struktury chromatyny oraz stadiów mitozy i mejozy. Te postępy znacznie wzmocniły nasze zrozumienie procesów zachodzących w strukturach komórkowych.

Teraz, gdy poznaliśmy podstawy teorii komórkowej, zagłębmy się w różne części komórki. Poznając różne organelle i ich funkcje, możemy lepiej zrozumieć, jak sprawnie działa komórka.

Doświadczenie:

W tym doświadczeniu będziesz badać podobieństwa i różnice między komórkami różnych organizmów.

• Organella to mała struktura wewnątrz komórki, która ma określone zadania do wykonania. Podobnie jak organy w naszym ciele mają swoje własne specjalne funkcje, organelle mają swoje własne unikalne zadania wewnątrz komórki.

Dlatego nazywa się je organellami—ponieważ działają jak organy komórki.

• Kształt i struktura komórki mogą się różnić w zależności od rodzaju tkanki, którą tworzą. Być może zauważyłeś, że obrazy komórki zwierzęcej i obrazy komórki nerwowej w podręcznikach nie są bardzo podobne. Dzieje się tak, ponieważ komórka ma specjalistyczne funkcje w zależności od tkanki, którą tworzą.

Dlatego pamiętaj, że liczba i kształt organelli mogą się różnić w zależności od rodzaju komórki.

Przyjrzyjmy się temu razem

• Rozwój komórek dostarcza nam różnych wskazówek na temat poziomu rozwoju organizmu, do którego należy dana komórka. Na przykład niektóre komórki miały jądro, a inne nie. Ta różnica jest bardzo ważna dla klasyfikacji komórek.
• Komórki są dzielone na dwa typy w zależności od tego, czy mają jądra, czy nie: Komórki bez jądra nazywane są prokariotami, a komórki z jądrem nazywane są eukariotami.

Zeskanuj kod QR po prawej stronie, aby dowiedzieć się więcej.

Przyjrzyjmy się temu razem

• Komórki eukariotyczne i prokariotyczne również różnią się pod względem struktury organelli.
• Na przykład organelle w eukariotycznej komórce zwierzęcej mogą nie być obecne w eukariotycznej komórce roślinnej (lub odwrotnie). Istnieją jednak również organelle, które występują we wszystkich typach komórek, niezależnie od jej typu. Można stwierdzić, że organelle są niezbędne do utrzymania życia komórki.

Zeskanuj kod QR po prawej stronie, aby dowiedzieć się więcej.

Przyjrzyjmy się temu razem

• Odkrycie tego jest ważnym krokiem w zrozumieniu tego, jak życie na Ziemi zaczęło się na najbardziej podstawowym poziomie i jak dzisiejsze zaawansowane i złożone organizmy ewoluowały z organizmów jednokomórkowych.

Podczas tego doświadczenia zaobserwujesz, że niektóre organelle występują we wszystkich typach komórek, podczas gdy inne występują tylko w niektórych typach komórek. Jakie różnice zauważyłeś podczas swoich obserwacji? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………............................................. Jakie struktury uważasz za wspólne dla wszystkich typów komórek? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….........................................