18.09.2018-11.01.2019

Najmniejszą cząstką wszystkich żywych organizmów jest komórka. Typową wypełnia gęsta ciecz zwana cytoplazmą, w której zatopione jest jądro i inne organelle. Najbardziej zewnętrzna warstwa komórek roślinnych, ściana komórkowa, nadaje im kształt, stąd też mogą różnić się wyglądem, budową i rozmiarem. Długie włókna lnu i konopi są zbudowane z pojedynczych komórek o długości dochodzących nawet do 10 cm. Z kolei w miąższu gruszki wyczuwamy twarde cząstki, czyli silnie zdrewniałe komórki kamienne o wielkości ziarenek piasku. Zupełnie inaczej wyglądają komórki tkanek twórczych, o cienkich ścianach i nielicznych wakuolach. 

Na warsztacie uczniowie sprawdzą wygląd, budowę różnych typy komórek i tkanek. Nauczą się obsługi mikroskopu i samodzielnie  przygotowują preparaty. Zobaczą przekroje łodyg i liści, miękisz i  epidermę. 

Umiejętności zdobywane przez ucznia:

  • uczeń doskonali umiejętności mikroskopowania, potrafi przygotować świeże preparaty,
  • prowadzi obserwacje przyrodnicze,
  • definiuje pojęcie tkanki ,
  • odróżnia i nazywa poznane rodzaje tkanek roślinnych (tkanka twórcza, okrywająca, miękiszowa, wzmacniająca, przewodząca),
  • wyjaśnia związek budowy tkanki z jej funkcją ,
  • odróżnia tkanki twórcze od stałych ,
  • wie na czym polega transport wody i składników pokarmowych  w roślinie ,
  • doskonali  pracę zespołową.

Białko występuje we wszystkich żywych organizmach. To wielocząsteczkowe biopolimery zbudowane z reszt aminokwasów połączonych ze sobą wiązkami peptydowymi. Połączone aminokwasy połączone wiązaniami peptydowymi tworzą oligopeptydy, polipeptydy oraz białka. Istnieje około 20 aminokwasów, a 8 z nich, zwanych niezbędnymi lub egzogennymi (lizyna, leucyna, izoleucyna, metionina, fenyloalanina, treonina, tryptofan, walina) organizm ludzki nie potrafi wytwarzać i muszą one być wprowadzone z zewnątrz w pokarmach.

Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości wybranych aminokwasów i białek różnego pochodzenia. Uczniowie przeprowadzą specyficzne reakcje barwne, które mogą służyć do ich wykrywania i oznaczania. Sprawdzą rozpuszczalność wybranych białek w wodzie i innych roztworach. Odkryją zdolność białek do renaturacji, a ponadto przetestują czynniki wywołujące nieodwracalną denaturację,  która czyni białko nieaktywnym biologicznie.

Umiejętności zdobywane przez ucznia:

  • uczeń określa problem badawczy, formułuje hipotezę, przeprowadza oraz dokumentuje doświadczenie sprawdzające obecność  wybranych aminokwasów , białek w próbie, formułuje wnioski, rozróżnia próbę kontrolną i badawczą,
  • uczeń analizuje budowę aminokwasów i białek, przewiduje właściwości fizyczne ,
  • przedstawia biologiczną rolę białek,
  • charakteryzuje wybrane grupy białek,
  • uczeń potrafi wymienić zasady zdrowego odżywiania, zna zapotrzebowanie swojego organizmu  na białko.

Odkrycie kwasów nukleinowych i prowadzone badania przyniosły rewolucję w dziedzinie zdrowia, nauk sądowniczych czy rolnictwa. Izolacja DNA jest zasadniczą procedurą do przeprowadzenia większości badań genetycznych, diagnostycznych i naukowych.  Ze względu na fakt, że materiał genetyczny jest ukryty głęboko w komórce, zastosujemy  odpowiednią metodę, która doprowadzi do zniszczenia jej struktur z jednoczesną ochroną DNA przed degradacją. W celu rozdziału i wizualizacji  uzyskanych cząsteczek przeprowadzimy elektroforezę w żelu agarowym. Technika ta jest powszechna w takich eksperymentach biologii molekularnej jak: sekwencjonowanie, foot-printing, analizy produktów PCR.

Umiejętności zdobywane przez ucznia:

  • uczeń przeprowadza i dokumentuje proces izolacji genomowego DNA i jego rozdział w stałym polu elektrycznym;
  • uczeń doskonali techniki pipetowania i obsługi sprzętu laboratoryjnego (wirówka laboratoryjna, blok grzejny, aparat do elektroforezy );
  • uczeń łączy wiedzę związaną z budową komórki z wymaganą procedurą, stosowaną w biologii molekularnej, w celu uzyskania wysokiej czystości kwasów nukleinowych;
  • uczeń wyizolowane DNA rozdziela w aparacie do elektroforezy.

Zajęcia w drugim semestrze roku szkolnego 2017/2018

Gleba nie jest martwa. Jest pełna życia! W zdrowym fragmencie gleby znajdują się miliardy niewidocznych gołym okiem mikroorganizmów, bakterii, grzybów. Żyją w niej również większe zwierzęta, np. nicienie, ślimaki, wazonkowce, dżdżownice, niesporczaki, skorupiaki, zaleszczotki, roztocza. Przyjrzymy się szczególnie dżdżownicom. Karol Darwin uważał, że odegrały one ważną rolę w dziejach świata. Oceniał, że dżdżownice pracujące pod powierzchnią zielonych pól w Wielkiej Brytanii produkują rocznie około 20 ton odchodów  (koprolitów) na hektar. Używając mikroskopów zobaczymy bakterie, grzyby i pierwotniaki, które rozkładając resztki roślin mają największy udział w tworzeniu humusu, inaczej próchnicy, dzięki której rośliny rosną o wiele lepiej.

W trakcie doświadczeń uczestnicy porównają również  różne rodzaje gleby: torf, glinę, piasek. Sprawdzą wybrane parametry gleby jak: właściwości sorpcyjne, przepuszczalność czy strukturę granularną.

Umiejętności zdobywane przez ucznia:

  • uczeń doskonali umiejętności mikroskopowania, potrafi przygotować świeże preparaty,
  • rozwija umiejętności prowadzenia obserwacji przyrodniczych,
  • zapoznaje się  z mikroorganizmami glebowymi  oraz rolą, jaką pełnią w przyrodzie,
  • poznaje budowę i właściwości gleby,
  • kształtuje umiejętności pracy zespołowej.

Fotosynteza jest skomplikowanym procesem o 140 krokach, z udziałem 30 różnych białek, wykorzystywanym przez wszystkie rośliny, algi i niektóre bakterie do wytwarzania własnego pokarmu ze światła słonecznego. W złożonej reakcji z dwutlenku węgla i wody powstają związki organiczne (cukry proste) oraz tlen. Na fotosyntezę mają wpływ różne czynniki w tym: stężenie CO2,  temperatura powietrza, dostępność  wody imikroelementów. Chociaż wzrost roślin zależy od światła słonecznego, zbyt dużo bezpośredniego światła może uszkodzić tkanki roślin.

W trakcie warsztatu sprawdzimy intensywność fotosyntezy w zależności od koloru światła i jego intensywności. Innym kryterium może być dobranie odpowiedniego stężenia CO2. Uczestnicy będą mogli ocenić czynniki endogenne (wewnętrzne) fotosyntezy, do których należą między innymi ilość i rozmieszczenie aparatów szparkowych. Decydują one o szybkości wnikania do liścia CO2 i dyfundowania na zewnątrz O2. Ważna jest również powierzchnia blaszki liściowej i grubość kutykuli, przez którą do liścia przenika światło. Równie ważne są: rozmieszczenie w komórkach miękiszu asymilacyjnego chloroplastów i zawartość w nich chlorofilu.

Umiejętności zdobywane przez ucznia:

  • uczeń określa problem badawczy, formułuje hipotezę, przeprowadza oraz dokumentuje doświadczenie zależności intensywności fotosyntezy od koloru i intensywności światła, formułuje wnioski, rozróżnia próbę kontrolną i badawczą,
  • uczeń analizuje przebieg zależnej od światła fazy jasnej fotosyntezy,
  • uczeń doskonali umiejętność mikroskopowania, przeprowadza obserwacje mikroskopowe i makroskopowe blaszki liściowej,
  • uczeń przedstawia warunki wymiany gazowej u roślin, wskazując odpowiednie adaptacje w  ich budowie anatomicznej,
  • uczeń doskonali techniki pipetowania i obsługi sprzętu laboratoryjnego.

Enzymy to katalizatory organiczne wytwarzane przez komórki. Są to zazwyczaj białka proste, jak i złożone, produkowane w organizmach żywych, które katalizują przebieg reakcji metabolicznych. Uczestniczą we wszystkich reakcjach chemicznych zachodzących u roślin i zwierząt. Działanie enzymu opiera się na przyłączaniu odpowiedniego substratu do centrum aktywnego, które zbudowane jest z konkretnej sekwencji aminokwasów.

Celem warsztatów jest poznanie właściwości trzech enzymów: katalazy, ureazy i amylazy. Katalaza występuje w komórkach ludzkich, roślinnych oraz komórkach grzybów i bakterii tlenowych. Katalizuje reakcję redukcji nadtlenku wodoru, prowadzącą do powstania tlenu cząsteczkowego i wody.  Ureaza, znajdująca się w licznych mikroorganizmach glebowych i w tkankach niektórych roślin motylkowych, rozkłada mocznik do amoniaku i dwutlenku węgla. Ostatni z badanych enzymów – amylaza katalizuje przemianę skrobi i glikogenu do cukrów prostszych.

W jaki sposób można zbadać  te enzymy? Dla różnych próbek, warzyw i nasion, wykonamy reakcje charakterystyczne dla katalazy, ureazy i amylazy. Pracując metodą naukową, uczniowie będą mogli stawiać i weryfikować własne hipotezy. Przekonają się jak wiele produktów, których używamy na co dzień, zawiera lub powstało właśnie dzięki enzymom.

Umiejętności zdobywane przez ucznia:

  • uczeń doskonali techniki pipetowania i obsługi sprzętu laboratoryjnego,
  • uczeń przeprowadza reakcje charakterystyczne dla katalazy, ureazy i amylazy
  • uczeń eksperymentalnie ocenia zawartość badanych enzymów w próbkach,
  • uczeń określa optymalne warunki doświadczenia,
  • uczeń rozróżnia próbę kontrolną i badawczą, formułuje hipotezy,
  • uczeń formułuje wnioski i dokonuje porównań.