درس تاريخ اكتشاف الخلية

الأهداف المرجوة من هذا الدرس: 

1 - أن يتتبع مراحل اكتشاف الخلية وأجزاؤها.
2 - أن يعدد بنود نظرية الخلية ويفسرها.
3 - أن يذكر أنواع المجاهر وأهميتها في اكتشاف الخلية وأجزاؤها.
4 - أن يحضر شريحة نباتية وحيوانية.

5 - أن يتمرّس الطلاّب بطرق العمل في المختبر. التعرّف على الأدوات والموادّ والأجهزة وتشغيلها.

6 - أن يحضّر الطلاّب مستحضرات للمشاهدة بالمجهر الضوئي ويجرون مشاهدة لمستحضر بواسطة المجهر

7 - أن يكتسب الطلاّب مهارات العمل ضمن مجموعة- عمل ضمن طاقم.

يرجع الفضل في اكتشاف الخلايا الحية إلى العالم الإنجليزي (روبرت هوك R.HOOK) الذي استطاع في القرن السابع عشر(عام 1665) أن يصنع لنفسه ميكروسكوباً استخدمه في فحص بعض الأنسجة النباتية ومنها نبات الفلين، فاكتشف وجود فراغات صغيرة وتقسيمات منتظمة في رقائق الفلين، منفصلة عن بعضها البعض، وتشبه خلايا عش النحل، وأطلق على كل وحدة من هذه الوحدات خلية، وهو إسم يعني الفجوة الصغيرة.


 
 وفي عام 1673 استطاع العالم الهولندي (ليفنهوك) أن يكتشف الخلايا الحيوانية، بعد أن صنع ميكروسكوباً ذا قوة تكبيرية أكبر، ساعدت على التعرف على أجزاء النسيج الحيواني.

وتوالت الدراسات منذ الإكتشاف الاول للخليه، وعن طريق استخدام المجهر الضوئي وجد أن الأنسجة المختلفة في كل من النباتات والحيوانات تتكون من خلايا.

ويعتبر العالمان الألمانيان (شوان Schwann) و(شليدن Schleiden) أول من قاللا بأن الحيوانات والنباتات تتكون من خلايا وذلك بعد الدراسات المجهرية التي اجروها على كل منهما سنة 1838م و 1839م وعلى انواع مختلفة من الاجنة الحيوانية(شوان) والنباتية(شليدن).

ظهرت نظرية الخلية 

* تشترك جميع الكائنات الحية في أنها تتكون من خلايا والخلية هي وحدة البناء للكائن الحي*

واستمرت الدراسات بعد لك ومن أهم الدراسات تلك التي اجراها العالم (فيرشو Virchow) عام 1855م حيث أثبت أن الخلايا الجديدة تاتي عن طريق انقسام خلايا سابقة. كما أن الخلايا لا يمكن أن تتولد تلقائياً من مواد غير حية. ومع استمرار الدراسات حول الموضوع تحول في وقتنا الحاضر إلى علم قائم بحد ذاته يعرف بعلم الخلية(Cytology/ or Cell biology).
  

كان للمجاهر دوراً كبيراً في معرفة مكونات الخلية وعضياتها:

•  تعتبر المجاهر الوسيلة الأولى التي أمكن استخدامها في دراسة الخلية، وكانت وما زالت تساعد الباحثين في الكشف عن أسرارها، ومن المجاهر المستخدمة في دراسة الخلية :المجاهر الضوئية ، والمجاهر الإلكترونية.
• 1. المجاهر الضوئية: 

• المجهر الضوئي المركب: يمتاز هذا النوع بقوة تكبير عالية - تصل لألف مرة -، أكثر تعقيدا من البسيط  حيث يعتمد نظام التكبير فيه على مرور الضوء خلال العينة المراد فحصها الى نوعين من العدسات(الشيئية، والعينية).
• المجهر الضوئي البسيط: وهو أول ما استخدم لدراسة الخلية، يتكون من (عدسة محدبة الوجهين/ مصدر ضوئي/ قوة التكبير فيه لا تزيد عن 25 مرة)، هذا النوع لم يعد مستخدم في وقتنا الحالي .
•  2. المجاهر الإلكترونية:تمتاز هذه المجاهر بقوة تكبير عالية جدا قد تصل الى ملايين المرات، ومصدر الإضاءة هنا هو حزم الإلكترونات، والعدسات المستخدمة فيها هي عدسات كهرومغناطيسية.
•  المجهر الالكتروني النافذ: بدا استخدام هذا النوع في الخمسينيات من القرن الماضي، استخدم لرؤية عضيات الخلية المتناهية الصغر والتي يصعب رؤيتها بالمجهر الضوئي كالرايبوسومات والليسوسومات وغيرها
• المجهر الالكتروني الماسح: من المجاهر الحديثة المستخدمة يشبه المجهر الالكتروني النافذ من هيث مصدر الاضاءة والعدسات، الا انه يختلف عنه في اظهار صورة العينة على شاشة تلفزيونية، ويستخدم لرؤية العينة كاملة أو اجزاء منها ولا يشترط أن تكون العينة رقيقة.

الاساليب والاستراتيجيات المستخدمة في تدريس الموضوع :

باسلوب العصف الذهني طرح اسئلة تثير تفكير الطالب مثل هل جميع الكائنات الحية تتكون من عدة خلايا ؟ اعط امثلة على كائنات تتكون من خلية واحدة ؟ هل نستطيع رؤية وحيدة الخلية بالعين المجردة ؟ماذا يلزمنا من اداة حتى نستطيع رؤيتها؟ لماذا تأخر اكتشاف الفيروس ؟

هذه الاسئلة جميعها تستثير تفكير الطالب ويبدأ التفكير بان الكائنات الحية نوعين من حيث عدد الخلايا وحيد خلية ومتعدد الخلايا .

لفت نظر الطالب بان الخلية لا نستطيع رؤيتها بالعين المجردة ويلزم لرؤيتها ادوات تكبيرية .

اكلف الطلاب عن طريق العمل المخبري بحمل عدسة مكبرة واكتشاف ما حوله ورؤية خلايا جلده ورسمها على الدفتر من حيث الشكل وصغر الحجم  .

تنفيذ تجربة لرؤية الكائنات وحيدة الخلية في قطرة ماء مستنقع او معكرة .
اعداد تجربة بعنوان مشاهدة خلايا حقيقة النوى باتباع الخطوات الاتية :

·       قم باخذ عينة من الخميرة بواسطة قطارة باستير وضعها على شريحة زجاجية حاملة.

·       قم بتغطية العينة بشريحة زجاجية خاصة ثم ضف قطرة من الصبغة الحمراء المتعادلة بواسطة قطارة باستير.

·       انتظر دقيقة حتى يتسنى للصبغة النفاذ بين الشريحتين الزجاجيتين وقم بوضع ورقة امتصاص لامتصاص بقايا المادة الصبغية.

·       أمعن النظر عبر المجهر حسب التعليمات المتبعة.

·       قدر حجم خلية الخميرة وقارنها مع حجم الخلية البكتيرية. هل يوجد اختلاف في الحجم ؟-------------  

·       اذكر فروق اخرى:------------------------------------------------
ارسم خلايا الخميرة واذكر هل تظهر الخلايا بمجموعات ام بأفراد

عرض مخطط يوضح مراحل اكتشاف الخلية كما في الصورة الاتية :

عرض فيديو يوضح اجزاء المجهر المركب وطريقة استخدامه 

عرض فيديو يوضح بعض الكائنات الحية تحت عدسة المجهر :

تدريب الطلاب على مهارة استخدام االمجهر المركب وتكليفهم برؤية الشريحة التي تمثل الخميرة  .

تكليف الطلاب برسم المجهر الضوئي على الدفتر .

استخدام اسلوب لعب الادوار وتوزيع بطاقات تمثل جزء من المجهر المركب واعداد مسرحية لذلك .

عرض فيديو يبين  ملخص للدرس تاريخ اكتشاف الخلية وانواع المجاهر الاخرى:

اهمية تدريس موضوع الخلية (الوراثة) :

-اساس فهم الطالب لموضوع الوراثة .

- معرفة سبب تنوع الكائنات الحية واختلافها وتطورها من الابسط الى الاكثر تعقيدا من حيث التركيب .

- علم الوراثة هو اساس معظم  مجالات العلوم التطبيقية  المختلفة  مثل الطب وصناعة الادوية -الزراعة - الصناعة -عسكريا ).

الصعوبات : 

-استخدام المجهر الضوئي .

-وعدم معرفة الطالب بوجود كائنات حية صغيرة من خلية واحدة حولنا صعوبة تدريسها لانها مفاهيم مجردة .

أسئلة تقييمية:
س1) أكمل: 

1- تمكن  _______ من مشاهدة كائنات دقيقة لأول مرة، ولم تكن معروفة في حينه.

2- قام العالم ___________ بوصف الأشياء التي فحصها في كتابه (ميكروغرافيا).

3-تمكن العالم الاسكتلندي براون من فحص أوراق نبات _____ فوجد فيها جسماً معتماً سماه____.

4- شاهد العالم _______  النوى في خلايا حيوانية متنوعة.

5-    العالمان شلايدن و شفان صاغا ما يعرف بــ ______ و كذلك أكدا أن الخلايا النباتية فقط تحاط بـــ _______.

س2) ضع علامة (ü) أمام العبارة الصحيحة وعلامة (û) أما العبارة الخاطئة:

1-  يستخدم المجهر في رؤية الأجسام البعيدة.           (       )

2-  نستخدم مرآة مقعرة أسفل المنضدة لتوضيح الرؤية.  (       )

3-  دائما تكون قوة العدسة العينية   × 10                     (       )

4-  رفع أو خفض الأسطوانة يساعد على رؤية واضحة  (       )

5-  الحجاب الحدقي هو قرص أعلى المنضدة يستخدم في التحكم في كمية الضوء المارة إلى العدسة.(   )

س3) يوضح الشكل المقابل رسما للمجهر، أكتب ما تشير إليه الأرقام:

1- ---------------- 2- ----------------

3- ---------------- 4- ----------------

5- ---------------- 6- ---------------- 

7- ---------------- 8- ----------------

س4) قارن بين أنواع المجاهر من حيث التركيب والاستخدام