327
з історії

164
учня

97
для 11 классу

303
відкореговано


Вашій увазі

510
кейсів
Останнє оновлення:
27.03.2017


Кейс - урок "Грибы - особенные жители планеты Земля"
Кейс - урок "Грибы - особенные жители планеты Земля"

Раздел: Науки, природа и человек

Уровень (класс): 6-9

Тема: Биология

Цель урока: Познакомить с плесневыми грибами и их ролью в природе и народном хозяйстве. Изучить особенности строения и процессы жизнедеятельности плесневых грибов и дрожжей.

Какая информация меня здесь ждет?

  • Что такое плесень и откуда она берется?
  • Кто и как изобрел пенициллин?
  • Какие фундаментальные и практические знания мне пригодятся?
  • Что делать с продуктами, на которых появилась плесень?
  • Какую угрозу для здоровья человека таит плесень?
  • Что такое «благородная» плесень и можно ли ее употреблять в пищу?
6 разверток по предметам, явлениям и практикам:
Вступление

Наверное, каждый из вас видел плесень на продуктах или в подвалах, в подъездах или чувствовал ее запах. Что же такое плесень? Кокой вред она может нанести? И есть ли от нее какая-то польза? Если плесень рассматривать под микроскопом, то она может быть красивая и в то же время отвратительная. Ее микроскопические споры преследуют нас повсюду. Они находятся в воздухе, в квартире и даже проникают в человеческий организм.

 

Некоторые виды плесени способны вызвать серьезные заболевания у людей и животных, а другие, наоборот, могут спасти жизнь. Одни виды плесени отравляют пищу, а другие придают продуктам особый вкус.

Плесень окружае нас повсюду. Она на продуктах, в ванной комнате, на древесине, книгах, одним словом - кругом.

 

Но благодаря плесени человек получил лекарства, способные спасти жизнь. Кроме того плесневые грибы принимают активное участие в круговороте веществ на Земле. В природе существует как плохая плесень, так и хорошая. И разница между ними поразительная, так же, как между белым грибом и бледной поганкой.

Биология
Что же такое плесень? Плесень относят к классу грибов. Это микроскопический гриб, который образует налет, способен портить продукты.

Грибы различаются по следующим признакам:

 

Плесень - это колонии мелких грибков, в которые входят самые разнообразные семейства класса грибов. Эти микроскопические организмы живут на продуктах растительного и животного происхождения. Их существует огромное количество видов, примерно от 10 000 до 300 000.

Плесневые грибы являются неотъемлемой частью существования нашей планеты и нашей жизни. Они всегда находятся рядом, даже тогда, когда мы их не видим.

 

Эти колонии грибков бывают самые разные:

• Плесневые грибы распространены повсюду, и могут жить даже на камнях;

• Грибы синевы живут в клетчатке дерева;

• Грибы гниения являются представителями бактериальной, белой и бурой гнили;

• Дрожжевые грибы представляют специфический налет на растениях.

 

К грибам из семейства Ophiocordycipitaceae, класса аскомицитов принадлежит кордицепс китайский. Он растет в горах Тибета на высоте около 4 км. Если спора кордицепса проникает в личинку одного из видов бабочки, то с наступлением вегетации, она трансформируется в корень, а из корня вырастает тело гриба, внешне напоминает травинку. Кордицепс паразитирует на различных членистоногих, муравьях и гусениц. Проникая в тело насекомого, споры гриба, питаясь им, постепенно его убивают и мумифицируют. Зрелый гриб имеет вид засохшей гусеницы с темно-коричневым сучком.

 

Этот вид грибов нашел широкое применение в традиционной тибетской медицине. Его используют как профилактическое средство раковых образований и при болевых синдромах.

Основная масса грибов по типу питания относится к сапрофитам. Их основой питания являются остатки погибших растений. Также в окружающей природе среди грибов встречаются грибы-паразиты.

Поселившись на живых растениях, они используют в пищу живые организмы, при этом, они наносят им колоссальный вред или практически полностью разрушают и уничтожают «хозяина», который их приютил. К грибам-паразитам относится и общеизвестный опенок осенний, а также и определенные виды трутовиков, которые селятся на живых деревьях.

Давайте вспомним, какие грибы относят к паразитическим?

• Головневые грибы - это грибы, которые паразитируют на злаковых растениях. Они вызывают снижение урожайности злаков, а хлеб, изготовленный из больных растений, ядовитый и имеет неприятный запах.

• Ржавые грибы образуют на пораженных органах растений налет, похожий на ржавчину. Ржавый гриб вызывает заболевания рожки. Рожки, которые попали в муку, могут вызвать тяжелые отравления у человека.

• Мучнисто росяные грибы вызывают заболевания у разных растений. Признаком мучнистой росы появление на пораженных органах растений пятен, похожих на муку.

 

• Трутовики - паразиты деревьев. Они попадают внутрь растения через корни или повреждения на коре. Впоследствии они разрастаются, а через некоторое время на коре появляются плодовые тела этих грибов. Трутовики вызывают трухлявость дерева, которое приводит к его разрушению. Даже после гибели пораженных растений гриб-трутовик продолжает существовать, питаясь древесиной засохшего дерева.

В отличие от одноклеточных дрожжей и бактерий, плесень состоит из множества клеток, которые образуют длинные нити- гифы.

 

Если рассматривать плесень под микроскопом, то она выглядит как сплетение разветвленных гиф, которые образуют мицелий. Часть гиф заканчиваются спорами.

Споры распространяются по воздуху воздушно-капельным путем и насекомыми, как семена одуванчика.

Кроме того споры определяют цвет плесени. Плесень встречается серого, желтого или красного цвета. Такие виды, как Alternaria и Aspergillus имеют черный или бурый цвет, а грибок Penicillium - голубого или зеленого цвета.

 

В плесени имеются ветви и корни. Они похожи на тонкие нити. Корни плесени носят название субстратного мицелия. Оно почти невидимое и проникает вглубь субстрата или пищевых продуктов. А ветви плесени называют воздушным мицелием.

 

Размножаются плесневые грибы половым путем, бесполым или вегетативным. Их размножение происходит с огромной скоростью. При вегетативном размножении от основания мицелия отделяются частей, которые способны самостоятельно существовать. Таким же аналогичным способом осуществляется почкования мицелия или отдельных клеток у дрожжей.

 

При половом размножении половые клетки соединяются, образуя зиготу. В бесполом размножении основную роль играют споры. Главным методом размножения плесневых грибов является бесполое размножение.

В клетках плесневых грибов отсутствует хлорофилл, поэтому этим грибам для питания нужны готовые органические вещества. Питается плесень благодаря всасыванию органических веществ. Сначала выделяются пищеварительные ферменты для переваривания пищи, а затем происходит поглощение расщепленных до более простых органических соединения. Живут плесневые грибы в самой пище.

Главными условиями для появления плесени является повышенная температура, большая влажность воздуха и плохой воздухообмен. Свойства плесневых грибов

Отрицательная роль:

• вызывают опасные болезни

• портят пищу человека

• пагубно влияют на книги

• разрушают дома

• уничтожают урожай

• вызывают гибель животных

• вызывают заболевания у людей.

Положительная роль:

• благодаря плесени был изобретен пенициллин, который является губительным для бактерий

• с помощью плесени производят элитные вина и благородные сыры

• принимает участие в круговороте веществ на Земле.

 

Особую роль одноклеточные и плесневые грибы играют в почвообразовании. Они принимают активное участие в минерализации органических веществ, в образовании гумуса, переработке растительной клетчатки и обеспечивают плодородие почв.

Но хотя и проводится множество научных исследований и идет интенсивное развитие микробиологии, все же плесень остается одной из самых загадочных творений нашего мира, до конца еще не изучена, потому что каждый раз она появляется в новом качестве.

Биохимия
За всю историю человечества не было таких лекарств, которые спасли от смерти столько людей, сколько пенициллин. Свое название он получил благодаря плесневым грибкам Penicillium, вернее его спорам.

Пенициллин (Penicillium) - это противомикробный препарат. В основе химической структуры лежит дипептид, образованный из диметилцистеина и ацетилсерина.

Механизм действия пенициллина связан с подавлением аминокислотного и витаминного обмена микроорганизмов и нарушением развития у них клеточной стенки.

 

Центральной частью молекулы пенициллина является 6-аминопенициллиновая кислота (6-АПК).

Физические и химические свойства

Пенициллины и их соли

• бесцветные или желтоватые кристаллы;

• растворяются в воде

• крайне гигроскопичны;

• быстро инактивируются в присутствии НСl, H2SO4, I2, KMnO4 и веществ, содержащих SH-группу.

Открытием пенициллина человечество обязано шотландском биохимику Александру Флемингу.

 

В 1928 году Александр Флеминг стал автором случайного изобретения, обнаружив способность у нитчатого гриба зеленой плесени (Penicillium notatum) вызывать гибель стафилококков в культуре клеток.

Так как ученый не отличался особой аккуратностью и не утруждал себя частым мытьем лабораторной посуды, культуры гриппа, которые он в то время исследовал, могли в него храниться по 2-3 недели в 30-40 чашках одновременно. Однажды в такой чашке ученый обнаружил плесень редкого вида, которая смогла уничтожить высеянную культуру бактерии стафилококка. Оставив сосуд с данной плесенью, Флеминг поехал на отдых.

За время его отсутствия в Лондоне сначала наступило похолодание, и создало благоприятные условия для роста плесени, а потом потепления, и поспособствовало росту бактерий. Именно такое стечение обстоятельств и послужил рождению этого важного открытия. А действующее вещество плесени гриба, которая обладает антибактериальной активностью, Флеминг назвал пенициллином.

 

Впоследствии исследователи в Оксфорде под руководством Х.В. Флоре и Е.Б. Чейна выделили из культуры Penicillium notatum в чистом виде значительное количество первого пенициллина. А в 1942 году З.В. Ермольева получила пенициллин из гриба Penicillium crustosum.

В группу пенициллинов входят природные соединения, которые производятся различными видами плесневых грибов Penicillium и ряда полусинтетических.

Улыбнемся

А у поклонников медицины, и всего необычного и у которых имеются смартфоны iPhone, есть возможность порадовать себя весьма необычными новинками.

 

Видимо, специально для них и выпустили такие своеобразные чехлы с изображением Александра Флеминга и плесени.

История

Плесень - это одно из древнейших живых организмов на нашей планете. Она появилась примерно 200 000 000 лет назад и способна выживать при любых условиях. Ей не страшны ни радиация, ни арктические ледники, ни открытый космос. Плесень способна спасти жизнь и убить.

 

Истории человечества известны случаи загадочных смертей в которых обвиняют плесень. После того, как команда археологов в поисках мумии проникла в гробницу фараона Тутанхамона, начались загадочные смерти участников этой группы. Долгое время ученые не могли понять причину этих смертей. В 1999 году немецкий микробиолог Готтард Крамер, который в течение длительного времени исследовал мумифицированные тела обнаружил, что они покрыты опасным слоем плесени. И тогда стало понятно, что большая концентрация плесени вызвала смерти археологов. Плесневый грибок аспергиллус нигер прекрасно себя чувствовал в тканях легких мумии. А если у человека ослаблен иммунитет или повреждена легочная система, то эта плесень для нее становится смертельной.

 

Первой жертвой «Тутанхамона» стал организатор и спонсор раскопок Лорд Карнарвон. Почему именно его постигла такая участь? Оказывается, незадолго до раскопок гробницы Лорд Карнарвон попал в автомобильную аварию и повредил легкое. Через некоторое время после посещения гробницы археолог умер от пневмонии. Вторым участником раскопок, которого настигла такая же трагическая участь, был Артур Мейс. Еще до начала экспедиции он заболел и у него был ослаблен иммунитет, что создало идеальные условия для проявления смертоносных качеств плесени.

Гробница фараона Тутанхамона:

Еще один интересный случай произошел в 1771 году, когда началась страшная эпидемия чумы. Тогда так повелось, что во время различных бед и напастей, обязательно били в набатные колокола. И что интересно, произошло какое-то чудо, и эпидемия чумы пошла на спад. Со временем ученые раскрыли эту тайну. Оказывается, что колокола просто обладают частотным спектром звучания, подавляет рост патогенных микробов и плесени, и тем самым повышает иммунитет человека.

 

Об этом будет интересно узнать

• Интересным фактом является то, что еще в древнем Китае люди, чтобы защитить строительные леса от плесени, заранее вымачивали их в растворе поваренной соли.

• А если дом был заражен белым плесневым грибком, то в старину такой дом, немедленно сжигали, чтобы не заражать соседние строения.

• Свой ковчег библейский Ной смолил как снаружи, так и изнутри, чтобы защитить его от воды и плесени.

Здоровье

Плесень преследует человека повсюду, она всеядна, и, к сожалению, не всегда бросается в глаза. Но самое страшное, что при дыхании человек вместе с воздухом вдыхает и споры грибов.

Колонии различных видов плесневых грибов

Плесневые грибы живут как внутри помещений, так и во внешней среде. Они являются компонентом домашней пыли. Особенно много грибков в старой мебельной обивке, в мягких игрушках, комнатных увлажнителях воздуха, в ванных комнатах, в мусорных баках, мусоропроводах и сырых подвалах.

Плесневые грибы негативно влияют на здоровье человека. Они могут быть причиной головной боли, повышенной утомляемости, дерматологических, легочных и даже онкологических заболеваний. Проведя ряд исследований, ученые пришли к выводу, что плесень, а вернее ее споры, способные вызвать такое серьезное заболевание крови, как лейкоз. Плесень не выводится из организма.

 

Споры некоторых грибков могут становиться причиной плохого самочувствия, головокружение и отравления. Они могут вызвать приступы мигрени, насморк, отит, бронхит, ринит, бронхиальную астму, сердечно-сосудистые нарушения и микотоксикозы. Как правило, такие заболевания носят хронический характер течения и вызывают трудности при лечении.

Ядовитой считается плесень, которая имеет желтый цвет. Она, как правило, поражает пищевые продукты, при этом вырабатывая сильный афлатоксин.

Кроме того, плесень является еще одной причиной проявлений аллергии. Плесень вместе с клещами создают «взаимовыгодное общество». И хотя наши легкие способны прекрасно фильтровать различные виды микробов, но вести борьбу со спорами плесени слишком трудно. Они глубоко проникают в самую легочную ткань и осаждаются в ней. Споры плесневых грибов могут быть причиной диатеза у детей, аллергии. А самое страшное то, что если не принять меры, то аллергия может перерасти в астму.

Что делать, если на продуктах появилась плесень?

От появления плесени никто не застрахован. Она может появиться в любом месте. Плесень может быть, как на изделиях из муки, так и фруктах, варенье и прочее. Как же нужно вести себя с продуктами, на которых поселилась плесень? Срезать участок, пораженный плесенью, а остальной хлеб и дальше применяют в пищу? А безопасно ли это для нашего здоровья? И стоит ли так рисковать? Конечно, не стоит. Заплесневелые мучные изделия и молочные продукты необходимо сразу же выбрасывать целиком. Ведь у этих продуктов пористая структура и поэтому плесень распространяется не только на поверхности, но и внутри таких продуктов.

 

Такие же действия следует принять и в отношении варенья, на котором появилась плесень. Чтобы не нанести вред своему организму, столь любимый продукт следует также выбросить.

Исключениям может быть только сыр. Если на нем появилась плесень, то нужно отрезать пораженный участок продукта на 2 - 4 см и использовать его для приготовления пиццы.

Что нужно сделать, если случайно вы попробовали продукт с плесенью?

Если же с вами случайно случился такой казус, то к нему надо отнестись с особым вниманием, так как в какой-то степени это все-таки отравление и от него в первую очередь страдает печень.

В этом случае не будет лишним выпить активированный уголь. Следует помнить, что нужно брать 1 таблетку на 10 кг веса. Если заплесневелого продукта было съедено много, то желательно для очищения желудка выпить раствор марганцовки. Также можно принять препарат, который восстанавливает клетки печени.

Технология

Не вся плесень, которая появляется на продуктах, опасна. Кроме агрессивной и опасной плесени существует и та, которую можно употреблять в пищу. Со специально выращенной голубой плесени уже не одно столетие изготавливают такие деликатесы, как мраморные и голубые сыры.

 

Благодаря указу французского короля Карла VI в начале XV века жители села Рокфор получили монопольное право на производство сыра с одноименным названием. С тех пор технология производства плесневых сыров практически не изменилась. Для этого, изготовленную из овечьего молока головку сыра, насквозь протыкают длинными иглами, чтобы в него могли попасть споры плесени. И благодаря низкой температуре и высокой влажности происходит быстрый рост грибов.

Итак, история сыроделия насчитывает более 7000 лет. В течение всего этого времени ученые отрабатывали новые технологии изготовления сыров и отбирали особые штаммы микроорганизмов и грибов. А, как известно, молочнокислые бактерии участвуют в сбраживании молока и тем самым обеспечивают творожную массу закваской. А дальше в роль вступает грибной компонент и помогает сырам вызревать.

 

Благородные плесневые грибы поселяются на поверхности и внутри сыров, предоставляя им специфический вкус, аромат и консистенцию, создавая удивительное разнообразие сыров, которое очень уважают гурманы.

Еще одним популярным продуктом, для приготовления которого используют «благородную» плесень является французское вино «Шато д'Икем», одно из самых дорогих вин мира.

 

Для приготовления такого вина виноград заражают грибком Ботритис Цинереа. Благодаря такой технологии, ягоды винограда теряют герметичность и сморщиваются, но содержание при этом становится более концентрированным.

 

Еще одним дорогим деликатесом, который получают благодаря плесени - это колбаса, которую производят в Италии.

Такую колбасу выдерживают в прохладных подвальных помещениях около месяца, где она созревает и покрывается светло-зеленой плесенью, потом ее отправляют на специальную обработку. А через три месяца, когда плесень становится очень плотной и приобретает сероватый цвет, колбаса готова к употреблению.

Также, техническое значение имеют такие виды грибов, как Aspergillus, Penicillium, Botrytis и другие. Одни из них применяют для производства лимонной кислоты, другие необходимые для приготовления ферментных препаратов, а некоторые используют вместо солода для производства спирта.

Интеллект

Есть ли у плесени задатки интеллекта? Согласитесь, этот вопрос довольно странный. Но все же ученые уверены, что в обычной слизистой плесени таки существуют зачатки интеллекта. Оказывается, что она способна учиться, забывать выученное и восстанавливать в памяти определенные процессы при напоминании.

В течение многих лет ученых удивляет поведение слизистого грибка Physarum polycephalum. Оказывается, это гигантское одноклеточное существо умеет преодолевать лабиринты.

 

В 2000 году японский ученый Тошуки Накагаки соорудил небольшой лабиринт, на входе которого поместил маленький кусочек обычного плесневого гриба, а на выходе - кусочек рафинированного сахара. И если в природных условиях грибы Physarum polycephalum разрастаются симметрично, то, почувствовав добычу, гриб пустил свои ростки по лабиринту.

 

И самое интересное то, что проходя перекресток лабиринта, паутинки грибка раздваивались и заполняли собой пространство лабиринта. Попав в тупик, отростки снова возвращались назад и искали путь в другом направлении. Так со временем отростки заполнили все проходы лабиринта, и в итоге нашли дорогу к сахару.

Затем ученый решил усложнить свой эксперимент и, отщипнув от гриба крошечный кусочек, вернул его в начало аналогичного лабиринта, а сахар снова положил на выходе. Эта частица гриба мгновенно пустила два отростка, которые стремительно прокладывали путь к сахару, при этом, уже не делая лишних поворотов. А второй отросток проявил интеллект и просто забрался на стену лабиринта, направляясь прямо к своей цели.

И хотя такой эксперимент повторялся не один раз и с разными лабиринтами, но результат впечатлял, потому что всегда был одинаковым.

То есть, грибы не только способны запоминали максимально короткий путь достижения цели на уровне инстинктов, а оказывается, что они свой выбор делают сознательно.

Также является странной способность плесени запоминать. Доктор Тэцу Саигуса из Университета Хоккайдо рассказал о еще одном интересном эксперименте. Он брал гриб Physarum polycephalum и трижды подряд клал его в холодильник через каждые десять минут. Когда он это сделал в четвертый раз, то плесневый гриб сам замер в ожидании холода. Конечно, со временем плесень забывает о своем опыте. Но стоит немного снизить температуру и память снова возвращается.

Прибегая к таким нехитрым методам, ученым удалось обнаружить в плесени задатки интеллекта. Правда найти объяснение разумного поведения одноклеточного организма и его способность к анализу, науке пока что не под силу.

Ученые заставили плесневый гриб не только находить дорогу к своей цели, но и разгадывать геометрические головоломки и даже сделали частью простого киборга-робота, функции которого положили на слизистый гриб.

За одну из таких работ ее авторы даже получили «Шнобелевскую» премию в области когнитивных наук. Видимо поэтому «интеллект плесени» побуждает исследователей к ее дальнейшему изучению. И возможно человечеству придется кардинально пересмотреть свои взгляды на плесень и заново научиться налаживать с ней контакты.

Подведение итогов урока-кейса

Наименование

Содержание

1

Результаты урока-кейса можно дополнить такими находками учеников

 

2

Какие 3 сайта помогли найти важную информацию?

http://edufuture.biz/

http://www.yaklass.ru/p/biologia/bakterii-griby-rasteniya/tcarstvo-griby-14965/obshchaia-kharakteristika-gribov-ikh-rol-v-prirode-i-zhizni-cheloveka-14746/re-96f8bd0c-b763-4de2-a88a-661710fd8e53

http://www.poetomu.ru/publ/zhurnal/organizm_i_zdorove/kto_i_kak_otkryl_penicillin/11-1-0-169

3

В помощь ученику и коучу:

http://edufuture.biz/

http://www.molomo.ru/inquiry/casual_inventions.html

http://www.rlsnet.ru/articles_407.htm

http://www.inmoment.ru/beauty/health-body/mold-products.html

http://eligium-journal.com/archives/451

http://expert.ru/russian_reporter/2008/38/um/

4

Где брать информацию для кейса:

http://edufuture.biz/

http://www.metod-kopilka.ru/prezentaciya_po_biologii_na_temu_mnogoobrazie_gribov5_klass-5268.htm

http://www.ximuk.ru/vvp/2/861.html

http://vladprofessional.ru/plesen--eto-chto-takoe

http://reading.com.ua/priroda/10-interesnyx-faktov-pro-griby-i-gribki

http://www.km.ru/science-tech/2012/10/17/issledovaniya-rossiiskikh-i-zarubezhnykh-uchenykh/695057-issledovanie-u-sliz

5

Локация проведения урока-кейса

Урок – кейс проходит в классе. Возможно проведение в музее, библиотеке.

6

Соревновательность:

Команды мальчиков и девочек.

Счет составил:….

Задания для них:

  1. Рассмотрите невооруженным глазом плесневый гриб на корочке хлеба. Опишите его внешний вид.
  1.       С помощью лупы рассмотрите внешнее строение гриба мукор. Найдите головки со спорами, и определите, где расположен мицелий.

7

Домашнее задание

  1.       Назовите благоприятные условия, при которых появляется и развивается плесень?
  2.       Какие микроскопические грибы, вызывают заболевания животных и человека?
  3.       Какую негативную и позитивную роль выполняют плесневые грибы?
  4.       Как защитить пищу от плесени?
  5.       Поработайте с интернетом и найдите информацию о борьбе с плесенью народными методами.

 

8

Продолжительность:

90 мин (спаренный урок)

 

9

Возможность схемы проведения с учеником-дублером

 

возможно.

10

Полученные знания и наработанные компетенции:

  •   Познакомить с плесневыми грибами и их ролью в природе и народном хозяйстве. Изучить особенности строения и процессы жизнедеятельности плесневых грибов и дрожжей.
  •   Знание о значении личности в исторических процессах.
  •   Умение быстро найти необходимую информацию по теме.
  •   Получение практических навыков и применения полученной информации.
  •   Получение конкретных знаний по биологии, истории, технологии и других разделов (приведённых в развертках).

11

Теги:

Плесень, плесневые грибы, мукор, пеницилл, дрожжи, гифы, споры, мицелий, грибок Penicillium, споры грибов

12

Авторы:

Паутинка Светлана Анатольевна.

13

Принимали участие в апгрейде кейса:

 

The End

«Знання завжди повинні бути свіжими!»

Цікаві факти

Протягом життя у людини виділяється така кількість слини, що нею можна заповнити два басейни середнього розміру.

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!