Stanica
- na osnovi promatranja samostalno izrađenog mikroskopskog preparata usporediti građu biljne i životinjske stanice
- skicirati građu biljne i životinjske stanice te opisati građu i ulogu staničnih organela
- usporediti prokariotsku i eukariotsku stanicu i njihov ustroj
- povezati princip građe s ekonomičnim funkcioniranjem stanice.
Uvod
Sigurno ste već čuli izraz da je
- Zamislite stanicu kao grad. Promislite i zapišite u tablicu što je to što svaki grad mora imati kako bi osigurao normalno funkcioniranje i ispunjenje životnih potreba svojih stanovnika. Usporedite zapisano s učenikom u klupi i po potrebi dopunite svoj popis. Prisjetite se što ste do sada naučili na nastavi Prirode o građi stanice i staničnim tjelešcima te u drugi stupac tablice zapišite koji dio stanice obavlja navedenu/sličnu zadaću u stanici. U slučaju da ne možete povezati sve zadaće grada sa staničnim tjelešcima, bez brige, tijekom ove nastavne jedinice ćemo pojasniti što se sve događa u jednoj stanici pa ćete tablicu moći i naknadno dopuniti.
Nekoliko je načina na koje možemo podijeliti organizme s obzirom na njihove stanice. Razlikujemo tako jednostanične i višestanične organizme, zatim organizme građene od prokariotskih ili eukariotskih stanica te od biljnih ili od životinjskih stanica.
U prilogu su fotografije modela
- Proučite ih i usporedite koje su im sličnosti i razlike u građi. Što mislite, koji tip stanica je evolucijski stariji – prokariotska ili eukariotska stanica? Što vas navodi na taj zaključak? Koje su skupine organizama građene od prokariotskih, a koje od eukariotskih stanica?
Pripremite mikroskopski preparat heterotrofnog organizma:
- Ostružite si sluznicu usne šupljine pomoću plastičnog štapića (ili žličice).
- Sastrugane stanice stavite u kap vode na predmetnom stakalcu.
- Kapnite na njih malo metilenskog modrila.
- Preklopite ih pokrovnim stakalcem.
- Proučite preparat pod mikroskopom.
- Skicirajte u bilježnicu ono što ste vidjeli.
Pripremite mikroskopski preparat autotrofnog organizma:
(pokožica crvenoga luka obojena eozinom ili donja pokožica puzavca tradeskancije)
- Na predmetno stakalce kapaljkom kapnite malo vode.
- Prerežite luk nožem.
- Odvojite pokožicu crvenog luka pincetom i iglom.
- Stavite komadić pokožice luka na vodu koja se nalazi na predmetnom stakalcu.
- Preklopite ih pokrovnim stakalcem.
- Proučite preparat pod mikroskopom.
- Skicirajte u bilježnicu ono što ste vidjeli.
Usporedite uočeno u heterotrofnoj i autotrofnoj stanici.
| Tablica usporedbe | |
|---|---|
| HETEROTROFNA STANICA | AUTOTROFNA STANICA |
| Bezbojna je. Potrebno ju je bojati. |
Često je nije potrebno bojati. Sadrži klorofil koji joj daje zelenu obojanost. |
| Ima jezgru i staničnu membranu. Nema kloroplaste. |
Ima jezgru i staničnu membranu. Ima kloroplaste. |
| Nepravilnog je oblika. | Pravilnijeg je oblika. |
| Nema staničnu stijenku. | Ima staničnu stijenku. |
Heterotrofna ili autotrofna stanica
Kako na prvi pogled možete znati promatrate li pod mikroskopom autotrofnu (biljnu) ili heterotrofnu (životinjsku) stanicu? Je li razlika u veličini, obliku, boji ili svemu navedenom?
- Da biste odgovorili na ova pitanja, napravite preparate sluznice usne šupljine i pokožice luka (ili puzavca tradeskancije) te skicirajte i usporedite građu njihovih stanica.
Ostružite sluznicu usne šupljine pomoću plastičnog štapića (ili žličice) i sastrugane stanice stavite u kap vode na predmetnom stakalcu. Kapnite na njih malo metilenskog modrila i preklopite ih pokrovnim stakalcem te proučite preparat pod mikroskopom. Skicirajte u bilježnicu ono što ste vidjeli.
Napravite zatim mikroskopski preparat autotrofnog organizma (pokožica crvenoga luka obojena eozinom ili donja pokožica puzavca tradeskancije) te ga proučite pod mikroskopom. Skicirajte uočene stanice i usporedite ih s onim što ste vidjeli u životinjskoj stanici.
Koje ste stanične strukture uočili? U radnom listu imate uputu da preparat sa životinjskom stanicom dodatno obojite metilenskim modrilom.
Nakon što ste skicirali uočeno pod mikroskopom promislite i u bilježnicu odgovorite na slijedeća pitanja:
- Zašto je životinjsku stanicu nužno dodatno obojiti, a biljnu ne? Možemo li dobiti detaljniju sliku građe stanica koristeći se samo svjetlosnim mikroskopom? Tko je uopće došao na ideju da zaviri u tkiva i organe pomoću mikroskopa?
- U dogovoru s učiteljem Fizike proučite tko je osmislio prve optičke naprave i što su istraživali pomoću njih. Možete saznati i više informacija o stvaranju slike pomoću leća u: DOS Fizika 8, modul: Svjetlost, jedinica DOS- a: Konstrukcija slike- sabirna i rastresna leća.
Proučite razvoj mikroskopa te usporedite mogućnosti i načine rada današnjih svjetlosnih i elektronskih mikroskopa.
Svoje rezultate izložite ostatku razreda u obliku kategorijske tablice koju možete izraditi pomoću alata Canva.
Promatranjem priređenih preparata najvjerojatnije ste uočili jezgru i staničnu membranu, te kod autotrofne stanice i staničnu stijenku i kloroplaste. Autotrofne stanice radi stijenke imaju pravilniji oblik i vrlo često ih ne treba bojati jer im klorofil daje zelenu obojenost. Bojenje preparata pomaže uočavanju staničnih struktura u „bezbojnim“ životinjskim stanicama.
Tehnike bojenja i nove tehnologije omogućavaju detaljan uvid u stanicu.
Unutrašnjost stanica ispunjena je želatinoznom citoplazmom.
Citoplazma:
- Većinom se sastoji od vode.
- U njoj se nalaze organeli.
- U njoj su brojne tvari koje su ušle u stanicu
- U njoj su i brojne tvari koje su se tu proizvele (bjelančevine i lipidi).
Pogledajte galeriju fotografija.
Upoznajte stanične strukture i tjelešca koja niste znali od ranije.
Pogled elektronskim mikroskopom
Današnje tehnike bojenja i nove tehnologije omogućavaju nam zaviriti i u najskrovitije kutke stanica. Unutrašnjost stanica ispunjena je želatinoznom citoplazmom koja se sastoji većinom od vode. U njoj se nalaze organeli, ali i brojne tvari koje su ušle u stanicu ili su se proizvele u njoj (bjelančevine i lipidi). Strukture u autotrofnim i heterotrofnim stanicama uglavnom su iste. Kao što ste već uočili kod promatranja preparata, očitu razliku čine stanična stijenka i kloroplasti, koji se nalaze samo u autotrofnim stanicama. Neke od prikazanih staničnih struktura i tjelešaca već ste upoznali ranije na nastavi Prirode, a neki su vam novi.
- Pogledajmo priloženu galeriju fotografija i upoznajmo ih.
Stanične strukture
Neka od staničnih tjelešaca imaju dvostruke membrane u svojoj građi.
Vanjska membrana obično služi kao zaštitna ovojnica.
Na unutarnjoj membrani događaju se biokemijske reakcije.
Koja od membrana je dulja?
Koja membrana ima veću površinu?
Usporedite ih na primjeru mitohondrija i kloroplasta.
Sigurno ste promatrajući galeriju primijetili da neka od staničnih tjelešaca imaju dvostruke membrane u svojoj građi. Vanjska membrana obično služi kao zaštitna ovojnica, a unutarnja membrana je ta na kojoj se događaju biokemijske reakcije.
- Koja od membrana je dulja, a koja ima veću površinu? Usporedite ih na primjeru mitohondrija i kloroplasta. Možete si isprintati priložene ilustracije ili na temelju njih izraditi svoje vlastite modele od glinamola ili kaširanjem te pomoću konca/ukrasne trake izmjeriti duljinu vanjske i unutarnje membrane te ih usporediti. Što mislite zašto je dobar takav omjer u duljini membrana?
| Kloroplast | Mitohondrij |
|---|---|
 |
 |
Uputa za izgradnju stanice zapisana je u molekuli DNA.
Uputa za izgradnju cijelih organizama zapisana je u molekuli DNA.
DNA je spremljena na sigurno u jezgri.
Proizvodnja jedne od glavnih građevnih molekula (bjelančevina) događa se na ribosomima .
Ribosomi se nalaze u citoplazmi.
Potreban je netko tko će uputu prenijeti od jezgre do ribosoma.
Upute od jezgre do ribosoma prenosi molekula RNA.
Navedena teorija proizvodnje bjelančevina naziva se centralna dogma biologije.
Izgradnja
Sigurno ste se već ranije zapitali kako sve ove stanične strukture nastanu. Uputa za izgradnju stanice, ali i cijelih organizama nalazi se zapisana u molekuli DNA. No, postoji maleni problem. DNA je spremljena na sigurno u jezgri, a proizvodnja jedne od glavnih građevnih molekula (bjelančevina) događa se na ribosomima koji su u citoplazmi. Dakle, potrebno je nešto što će uputu prenijeti od jezgre do ribosoma, a to je molekula RNA. Navedena teorija proizvodnje bjelančevina naziva se središnja (centralna) dogma biologije i o njoj ćete detaljnije učiti u razredima koji slijede.
- Ako ne možete izdržati do tada, izučite tko je postavio teoriju centralne dogme, kako je došao na ideju o njoj i tko sve sudjeluje u proizvodnji bjelančevina u stanicama.
Stanica ne može preživjeti bez energije.
Energiju organizmi dobivaju iz hrane.
Hrana se može razgrađivati u aerobnim ili anaerobnim uvjetima.
Proces dobivanja energije u aerobnim uvjetima naziva se stanično disanje.
Stanično disanje događa se u mitohondrijima.
Iz šećera se uz pomoć kisika oslobađa:
- Energija
- Voda
- Ugljikov(IV) oksid.
Djeluju li vam ovi reaktanti i produkti poznato?
Spominju li se oni i uz neki drugi životno važan proces?
Stanično disanje usko je vezano uz proces fotosinteze.
Proces fotosinteze odvija se u kloroplastima.
Broj kloroplasta i mitohondrija u stanicama može se mijenjati.
Broj kloroplasta i mitohondrija ovisi o tipu i potrebama stanice.
Kloroplasti i mitohondriji imaju vlastitu DNA.
Zbog vlastite DNA kloroplasti i mitohondriji mogu se samostalno umnažati.
Energetika
Stanica ne može preživjeti bez energije. Što nam je potrebno kako bismo dobili energiju? Kao što smo već napomenuli ranije, organizmi dobivaju energiju iz hrane koja se može razgrađivati u aerobnim ili anaerobnim uvjetima. Proces dobivanja energije u aerobnim uvjetima naziva se stanično disanje i događa se u mitohondrijima. Iz šećera se uz pomoć kisika oslobađa energija te voda i ugljikov dioksid.
- Djeluju li vam ovi reaktanti i produkti poznato? Spominju li se oni i uz neki drugi životno važan proces?
Stanično disanje usko je vezano uz proces fotosinteze koji se odvija u kloroplastima, što možete vidjeti i na priloženoj slici.
- Razmislite kako su ova dva procesa povezana te dodajte na strelice odgovarajuće pojmove.
Broj kloroplasta i mitohondrija u stanicama može se mijenjati ovisno o tipu i potrebama stanice. Prisjetite se građe gornje i donje pokožice lista.
- Zašto se broj kloroplasta i mitohondrija može mijenjati neovisno o diobama stanice? Koja im osobina građe omogućava samostalnu diobu?
Stanica dio tvari potrebnih za preživljavanje proizvodi sama,
Stanica dio tvari potrebnih za preživljavanje uzima iz okoliša.
No, kako osigurati da tvari budu u pravo vrijeme na pravom mjestu?
U tome nam pomaže transportni sustav stanice.
Transportni sustav stanice sastoji se od:
- Cjevčica
- Mreže kanalića
- Golgijevih tjelešaca.
Proučite priloženi video i pojasnite kretanje tvari kroz stanicu.
Transport kroz stanicu
Kao što smo pojasnili u prethodnim poglavljima, stanica dio tvari potrebnih za preživljavanje proizvodi sama, a dio uzima iz okoliša. No, kako osigurati da tvari budu u pravo vrijeme na pravom mjestu? U tome nam pomaže transportni sustav.
- Proučite priloženi video i pojasnite kretanje tvari kroz stanicu. Tijekom gledanja videa u bilježnice zabilježite odgovore na sljedeća pitanja:
1. Gdje u stanici nastaju bjelančevine, a gdje masti?
2. Zašto su molekule okružene mjehurićima dok putuju citoplazmom? Jesu li to malene vakuole?
3. Koja stanična struktura pomaže izlasku tvari iz stanice? Na koji način?
4. Složite niz staničnih struktura kojima mora proći molekula masti koja je ušla u stanicu pomoću stanične membrane, a putuje prema jezgri.
Za kraj…
Izradite model biljne i životinjske stanice ili određene stanične strukture te održite prezentacije o njenoj građi i ulozi u stanici/organizmu. Nakon što svi učenici izlože svoje radove, izradite kategorijsku tablicu u kojoj ćete usporediti stanice i stanične strukture s obzirom na njihovu građu i zadaće u organizmu. Bodujte radove i izlaganje i neka najbolji pobijedi. Po završetku, možete organizirati i izložbu najboljih radova u predvorju škole.
Biljni pigmenti
Na prvu pomisao, svi uz biljke vežu zelenu boju. No, što je s bojama koje se javljaju u jesen? Kako biljke proizvedu crvenu, žutu ili ružičastu boju latica? Zašto listovi bez svjetlosti izgledaju gotovo bijelo? Istražite gdje se u biljci nalaze pigmenti koji daju boju biljnim organima. Koji su pigmenti najčešći i kada se najčešće javljaju?
Koji je pigment najteži, a koji će „putovati“ najdalje kada ih izoliramo iz lišća? Izvedite pokus „Sve boje jeseni“ i otkrijte odgovore na ova pitanja. Pri izvođenju pokusa slijedite znanstvenu metodologiju (postavite istraživačko pitanje, iznesite pretpostavke, tj. dajte privremene odgovore na postavljeno pitanje, raspravite o rezultatima i donesite zaključke). Rezultate svojih istraživanja podijelite s ostatkom razreda pomoću plakata ili prezentacije izrađene programom Prezi.
Klikom odaberite jedan točan odgovor.
Odaberite točan odgovor.
Koji dio se javlja u građi virusa i u građi eukariotske stanice?
Klikom odaberite jedan ili više točnih odgovora.
Odaberite sve točne odgovore.
Označite obilježja koja su zajednička prokariotskoj i eukariotskoj stanici.
Klikom odaberite jedan ili više točnih odgovora.
Odaberite sve točne odgovore.
Membrane su najčešće dvoslojne ovojnice koje sudjeluju u izgradnji brojnih staničnih organela. One su polupropusne pa kontroliraju ulaz i izlaz tvari iz stanice/organela. Pročitajte navedene tvrdnje i odaberite dvije točne.
Klikom odaberite jedan točan odgovor.
Odaberite točan odgovor.
Središnja dogma biologije teorija je kojom se opisuje:
Unesite odgovore na pripadajuća mjesta.
Želite li pokušati ponovo?