Różnorodność budowy i funkcji plastydów, Ćwiczenia z Biologia

Pobierz Różnorodność budowy i funkcji plastydów i więcej Ćwiczenia w PDF z Biologia tylko na Docsity!

Różnorodność budowy i funkcji plastydów

Wprowadzenie Przeczytaj Symulacja interaktywna Sprawdź się Dla nauczyciela

Plastydy to otoczone podwójną błoną białkowo‐lipidową organelle występujące w komórkach roślin oraz niektórych protistów roślinopodobnych. Plastydami są zielone chloroplasty, którym rośliny zawdzięczają zdolność do fotosyntezy. Wyróżniamy także bezbarwne leukoplasty, które gromadzą substancje zapasowe, nadające kolor owocom i kwiatom chromoplasty czy obecne w starzejących się komórkach gerontoplasty.

Twoje cele

Przedstawisz kryteria klasyfikacji plastydów. Omówisz warunki, w jakich dochodzi do przekształceń różnych rodzajów plastydów. Przedstawisz związek budowy każdego z rodzajów plastydów z pełnioną funkcją.

Plastydy to organelle komórkowe występujące u roślin oraz prostów roślinopodobnych. Zawarte w nich barwniki nadają barwę organom roślinnym: liściom, korzeniom, owocom. Źródło: Pixabay, domena publiczna.

Różnorodność budowy i funkcji plastydów

Wszystkie rodzaje plastydów powstają w trakcie rozwoju rośliny z prekursorów – proplastydów. Proplastydy to rodzaj plastydów niedojrzałych i niewyspecjalizowanych. W dużych ilościach występują w komórkach embrionalnych budujących ciało zarodków roślin (w nasionach) oraz w komórkach merystematycznych.

Ich system błon białkowo‐lipidowych jest słabo rozwinięty. Błona wewnętrzna tworzy pojedyncze pęcherzyki – tylakoidy. W stromie obecne są pojedyncze ziarna skrobi, karotenoidy oraz nieobłonione kuliste ciała – plastoglobule. Główną funkcją proplastydów jest podział i różnicowanie się w inne rodzaje plastydów.

Przekształcenia plastydów

Plastydy tworzą dużą, dynamiczną grupę organelli komórkowych. W zależności od czynników środowiska, głównie obecności światła lub jego braku, jeden typ plastydu może się różnicować w inny: jednego dnia są bezbarwne, później zielone, inne zaś – najpierw zielone, a następnie żółte.

Możliwości powstawania i przekształcania się różnych rodzajów plastydów. Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W przekształceniach plastydów ważną rolę odgrywają plastoglobule zlokalizowane m. in. w ciałach prolameralnych.

Rola plastoglobul (zaznaczone na czarno) w różnicowaniu plastydów. Plastoglobule gromadzą składniki błon komórkowych i uczestniczą w tworzeniu i przebudowie systemu błon wewnętrznych podczas przekształceń plastydów. Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Proplastydy znajdują się w komórkach merystematycznych, np. korzenia. Źródło: Robb Leahy, Unsplash, domena publiczna.

Rodzaje plastydów

Źródło: Mnolf, Inacve account – ID 1195798, Ari_Colour, ivabalk (Pixabay), licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

aparat fotosyntetyczny

(foto – gr. photos – światło, pierwszy człon wyrazów złożonych wskazujący na ich związek znaczeniowy ze światłem) zestaw wszystkich elementów potrzebnych do przeprowadzenia fotosyntezy: błony tylakoidów, barwniki fotosyntetyczne, enzymy

chlorofil

(gr. chloros – zielony, phyllon – liść) barwnik fotosyntetyczny odpowiedzialny za wyłapywanie energii pochodzącej ze światła słonecznego

chloroplasty

rodzaj plastydów barwnych zawierających zielony barwnik chlorofil, wewnątrz których zachodzi proces fotosyntezy

chromoplasty

rodzaj plastydów barwnych zawierających pomarańczowoczerwone i żółte barwniki; nadają kolor owocom, płatkom korony kwiatów, niektórym korzeniom

ciała prolamelarne

występująca w etioplastach sieć błoniastych rurek będących uwypukleniem wewnętrznej błony białkowo‐lipidowej etioplastów

eoplasty

rodzaj plastydów bezbarwnych występujących w nadziemnych organach roślin hodowanych w warunkach braku dostępu do światła

gerontoplasty

rodzaj plastydów powstałych z chloroplastów starzejących się komórek liści; zawierają barwniki należące do organicznych związków chemicznych: pomarańczowoczerwone karoteny i żółte ksantofile

leukoplasty

Symulacja interaktywna

Symulacja 1

Klikając na strzałkę przeprowadź symulację powstawania i przekształcania się plastydów w zależności od warunków oświetlenia.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem hps://zpe.gov.pl/a/Dx6DGhPCf

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 1 Wyjaśnij, jakie znaczenie dla rośliny ma zdolność przekształcania się plastydów.

Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia: 輸 醙 難

Ćwiczenie 1

Połącz w pary rodzaje plastydów z ich funkcjami.

Dają początek wszystkim rodzajom plastydów. Eoplasty

Nadają jesienną barwę liściom. Leukoplasty

Gromadzą substancje zapasowe. Chromoplasty

Dają żółte zabarwienie pędom rosnącym bez dostępu do światła. Proplastydy

Ćwiczenie 2

Gdy bulwa ziemniaka wykiełkuje w piwnicy, jej pędy są jasnożółte. Po przeniesieniu w oświetlone miejsce pędy zazieleniają się. Uporządkuj kolejne etapy przekształcania się plastydów, które w takiej sytuacji zachodzą.

Chloroplasty

Proplastydy

Eoplasty

Ćwiczenie 5

Oceń, czy podane w tabeli stwierdzenia dotyczące funkcji plastydów są prawdziwe czy fałszywe.

Stwierdzenie Prawda Fałsz Plastydy przechowują część materiału genetycznego. Plastoglobule biorą udział zarówno w powstawaniu, jak i degradacji aparatu fotosyntetycznego. Fotosynteza może zachodzić we wszystkich plastydach. System błon wewnętrznych leukoplastów jest słabo rozbudowany, ponieważ pełnią one funkcję spichrzową.

Ćwiczenie 6

Lawenda. Źródło: manfredrichter, Pixabay, domena publiczna.

Chromoplasty nadają barwę płatkom korony kwiatów. Wyjaśnij, jaką rolę w rozmnażaniu roślin odgrywają chromoplasty.

Ćwiczenie 7

Uczniowie przygotowali dwie doniczki z ziemią oraz nasiona grochu. Do doniczki I wysiali nasiona grochu i umieścili ją w warunkach światła na parapecie. Do doniczki II wysiali nasiona grochu i umieścili ją w warunkach braku światła, nakrywając doniczkę kartonowym pudełkiem. Po dwóch tygodniach porównali wykiełkowane rośliny i stwierdzili, że te, które rosły na świetle, są zielone, mają krótsze i grubsze pędy oraz rozwinięte blaszki liściowe. Rośliny hodowane w ciemności miały bladożółte, wiotkie pędy, a blaszki liściowe były słabo rozwinięte. Następnie doniczkę II z roślinami umieścili w warunkach światła na parapecie i obserwowali, jak w kolejnych dniach nabierają zielonego zabarwienia.

Sformułuj problem badawczy do tego doświadczenia.

Dla nauczyciela

Autor: Agnieszka Pieszalska

Przedmiot: biologia

Temat: Różnorodność budowy i funkcji plastydów

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie rozszerzonym

Podstawa programowa: Zakres rozszerzony Treści nauczania – wymagania szczegółowe II. Komórka. Uczeń:

8. opisuje budowę mitochondriów i plastydów ze szczególnym uwzględnieniem chloroplastów; dokonuje obserwacji mikroskopowych plastydów w materiale biologicznym;

Kształtowane kompetencje kluczowe:

kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji; kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii; kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

dokonuje podziału plastydów; omawia warunki, w jakich dochodzi do przekształceń różnych rodzajów plastydów; wykazuje związek budowy każdego z rodzajów plastydów z pełnioną funkcją.

Strategia nauczania:

konstruktywizm; konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

burza mózgów; 5 × 5 × 5; analiza tekstu źródłowego; pogadanka.

Formy pracy:

praca indywidualna; praca w grupach; praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

komputery z dostępem do internetu; zasoby multimedialne zawarte w e‐materiale.

Przebieg lekcji:

Faza wstępna:

1. Nauczyciel zadaje pytania: „Jak to się dzieje, że latem pigmentacja skóry człowieka się zmienia, nadając jej ciemniejszy odcień?”. Nauczyciel wyjaśnia uczniom, że rośliny również zmieniają kolory i staje się to pod wpływem światła oraz dzięki obecności plastydów.
2. Nauczyciel podaje cele lekcji i formułuje jej temat.
3. Uczniowie przypominają budowę komórki roślinnej, zwracając uwagę na położenie i budowę plastydów.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel dzieli uczniów na pięć grup po pięć osób. Można to zrobić w następujący sposób: na niewielkich karteczkach wypisać symbole A1, A2, A3, A4, A5, B1, B2 itd. aż do E5. Stoły oznaczyć literami A, B, C, D, E. Następnie losowo rozdać kartki uczniom i poprosić ich o znalezienie stołu z literą taką jak na kartce. W drugiej części ćwiczenia stoły numerujemy od 1 do 5 i prosimy o znalezienie stołu o liczbie zgodnej z numerem.
2. Utworzone grupy otrzymują zagadnienia do opracowania, które każdy członek grupy zreferuje pozostałym uczniom w nowo utworzonych grupach. Zagadnienia: grupa A – rodzaje plastydów, grupa B – proplastydy, grupa C – etioplasty, grupa D – chromoplasty, grupa E – leukoplasty, chloroplasty, gerontoplasty. Czas pracy: 10 minut, Źródło: e‐materiał.
3. Nauczyciel obserwuje pracę grup. Odpowiada na pytania, w razie potrzeby udziela dodatkowych instrukcji.
4. Po upływie wyznaczonego czasu nauczyciel tworzy nowe grupy, tak by w każdej z nich był obecny przedstawiciel każdej z poprzednich grup dyskusyjnych, numerując stoły od 1 do 5.
5. Po utworzeniu nowych grup każdy jej członek prezentuje informacje opracowane w poprzedniej grupie. Czas pracy w nowych grupach: 15 minut.
6. Nauczyciel podsumowuje pracę grupową uczniów.
7. Nauczyciel prosi o zapoznanie się z symulacją interaktywną obrazującą przekształcenie różnych rodzajów plastydów w zależności od programu rozwojowego komórki/tkanki i zmian warunków zewnętrznych, np. oświetlenia.

Ćwiczenie 1

Zał. 1. Krzyżówka

Neil A. Campbell i in., Biologia Campbella, tłum. K. Stobrawa i in., Rebis, Poznań 2019. Encyklopedia szkolna. Biologia, red. Marta Stęplewska, Robert Mitoraj, Wydawnictwo Zielona Sowa, Kraków 2006.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania symulacji interaktywnej:

Symulacja interaktywna powinna zostać zastosowana w fazie realizacyjnej lekcji.

1. Organella zawierające własne DNA i rybosomy, otoczone podwójną błoną białkowo- lipidową.
2. Rodzaj plastydów zawierających barwniki czerwono-pomarańczowe i żółte; nadają kolor m.in. owocom.
3. Barwnik fotosyntetyczny charakterystyczny dla chloroplastów.
4. Rodzaj plastydów nie posiadających barwnika, występujący w nadziemnych częściach roślin hodowanych w ciemności (pod wpływem światła przekształca się w chloroplast).
5. Rodzaj plastydów zapasowych, nie posiadających barwnika, występujący najczęściej w podziemnych częściach roślin.
6. Bezbarwne plastydy powstające w starzejących się komórkach tkanek nadziemnych.
7. Żółty barwnik fotosyntetyczny.
8. Plastydy niedojrzałe występujące w dużych ilościach m.in. w merystemach.