Tsütoloogia on teadus, mis uurib rakkude struktuuri ja funktsioone. Rakk on elusorganismide elementaarne struktuurne ja funktsionaalne üksus. Üherakuliste organismide rakkudel on kõik elussüsteemide omadused ja funktsioonid.

Mitmerakuliste organismide rakud on ehituselt ja funktsioonilt diferentseeritud. Näited: amööb, ripslased, euglena, malaariaplasmoodia on iseseisvad organismid, millel on kõik ülaltoodud elu omadused

Keemiline koostis rakud

ANORGAANILISED AINED RAKUD

Aatomikoostis: rakk sisaldab umbes 70 Mendelejevi elementide perioodilise tabeli elementi. Neist 24 on kõigis rakutüüpides. Selliseid elemente nagu O, C, >ї, H, B, P nimetatakse organogeenideks, kuna need on osa mis tahes organismidest. Raku elementaarne koostis on jagatud kolme põhirühma:

makrotoitained: O, C, K, H, c, K, Ca, W, R; mikroelemendid: Her, C1, vc A1, Mn; ultramikroelement

sina: gp, Si, Vg, E, I.

Molekulaarne koostis: raku koostis sisaldab anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite molekule.

Raku anorgaaniliste ainete hulka kuulub vesi. Veemolekulil on mittelineaarne ruumiline struktuur ja polaarsus. Üksikute veemolekulide vahel tekivad vesiniksidemed, mis määravad füüsikalise ja Keemilised omadused vesi.

Just vesiniksidemete olemasolu tagab organismides termoregulatsiooni protsessid, lahuste transpordi piki taimevarsi ning paljude orgaaniliste ühendite struktuuri.

Vee füüsikalised omadused

ja Vee kõrge soojusjuhtivus tagab ühtlase soojuse jaotumise kogu rakkudes oleva vedeliku mahus, mis kaitseb keha ülekuumenemise eest.

■ Kõrge erisoojus. Veemolekule hoidvate vesiniksidemete purustamiseks peab see neelduma suur hulk energiat. See vee omadus tagab kehas soojustasakaalu säilimise.

■ Kõrge aurustumissoojus. Vee aurustamiseks kulub palju energiat. Vee keemistemperatuur on kõrgem kui paljudel teistel ainetel. See vee omadus kaitseb keha ülekuumenemise eest.

■ Vee molekulid on pidevas liikumises, põrkuvad üksteisega vedelas faasis.

■ Vesi võib olla kolmes olekus – vedel, tahke ja gaasiline.

■ Adhesioon ja pindpinevus. Vesiniksidemed määravad vee viskoossuse ja selle molekulide adhesiooni teiste ainete molekulidega (kohesioon). Molekulide adhesioonijõudude mõjul vee pinnal tekib kile, millel on selline omadus nagu pindpinevus.

ja tihedus. Jahtumisel veemolekulide liikumine aeglustub. Molekulidevaheliste vesiniksidemete arv muutub maksimaalseks. Suurima tiheduse saavutab vesi temperatuuril 4 °C. Kui vesi külmub, see paisub (vajab ruumi vesiniksidemete tekkeks) ja selle tihedus väheneb. Sellepärast jää hõljub.

■ Oskus moodustada kolloidstruktuure. Veemolekulid moodustavad osade ainete lahustumatute molekulide ümber kesta, takistades suurte osakeste teket. Nende molekulide sellist olekut nimetatakse hajutatud (hajutatud). Veemolekulidega ümbritsetud ainete väikseimad osakesed moodustavad kolloidseid lahuseid (tsütoplasma, rakkudevahelised vedelikud).

Vee bioloogilised funktsioonid

transpordifunktsioon

Vesi tagab ainete liikumise rakus ja kehas, ainete omastamise ja ainevahetusproduktide väljutamise. Looduses kannab vesi jääkaineid pinnasesse ja veekogudesse.

metaboolne funktsioon

■ Vesi on kõigi biokeemiliste reaktsioonide keskkond.

■ Vesi on fotosünteesi käigus elektronidoonor.

■ Vesi on vajalik makromolekulide hüdrolüüsimiseks nende monomeerideks.

Vesi osaleb kehas määrdevedelike ja lima, saladuste ja mahlade moodustumisel.

Järgmised kehavedelikud aitavad kaasa hõõrdumise vähendamisele: sünoviaalne (saadaval selgroogsete liigestes), pleura (pleuraõõnes), perikardiaalne (perikardikotis).

Lima hõlbustab ainete liikumist läbi soolte, loob limaskestadele niiske keskkonna hingamisteed ja jne.

Saladusteks on sülg, pisarad, sapp, sperma jne. Anorgaanilised ioonid

Raku anorgaaniliste ioonide hulka kuuluvad: katioonid K +, Ka +, Ca 2+, M £ 2+, N1 ^ ja SG anioonid,

N0", n 2 ro;, nso;, nro 2 "

Erinevus katioonide ja anioonide arvu vahel raku pinnal ja sees annab aktsioonipotentsiaali, mis on närvide ja lihaste erutuse aluseks.

Fosforhappe anioonid loovad fosfaatpuhvri süsteemi, mis hoiab organismi rakusisese keskkonna pH tasemel 6-9.

Süsinikhape ja selle anioonid loovad vesinikkarbonaadi puhversüsteemi ja hoiavad rakuvälise keskkonna (vereplasma) pH tasemel 7-4.

Lämmastikuühendid toimivad mineraalse toitumise, valkude, nukleiinhapete sünteesi allikana. Fosfori aatomid on osa nukleiinhapetest, fosfolipiididest, aga ka selgroogsete luudest, lülijalgsete kitiinsest kattekihist. Kaltsiumiioonid - on osa luuainest; need on vajalikud ka lihaste kokkutõmbumise, vere hüübimise läbiviimiseks.

NÄITED ÜLESANDEST №3

1. Nimeta raku makro- ja mikroelemendid.

2. Mida füüsikalised omadused vesi määrab selle bioloogilise tähtsuse?

3. Mis vahe on polaarsetel ja mittepolaarsetel lahustitel?

4. Milline on soolade katioonide ja anioonide roll organismis? Mis on puhversüsteem?

5. Milline vee omadustest tuleneb selle polaarsusest?

a) soojusjuhtivus; b) soojusmahtuvus; c) võime lahustada mittepolaarseid ühendeid; d) võime lahustada polaarseid ühendeid.

6. Lastel tekib rahhiit, millel puudub:

a) mangaan ja raud; b) kaltsium ja fosfor; c) vask ja tsink; d) väävel ja lämmastik.

7. Ergastuse ülekandumist mööda närvi seletatakse järgmiselt:

a) naatriumi- ja kaaliumiioonide kontsentratsioonide erinevus rakus ja väljaspool seda; b) veemolekulide vaheliste vesiniksidemete katkemine; c) vee polaarsus d) kaltsiumi ja fosfori kontsentratsioonide erinevus rakus.

RAKU ORGAANILISED AINED

Süsivesikud, lipiidid

Süsivesikute üldvalem C p (H 2 0) p.

vees lahustuvad süsivesikud

Vees lahustuvad süsivesikud täidavad organismis järgmisi funktsioone: transport, kaitse, signaalimine, energia.

Monosahhariidid. Glükoos on rakulise hingamise peamine energiaallikas. Fruktoos on lillede ja puuviljamahlade nektari lahutamatu osa. Riboos ja desoksüriboos on nukleotiidide ehitusplokid, mis on RNA ja DNA monomeerid.

Disahhariidid. Sahharoos (glükoos + fruktoos) on peamine fotosünteesi produkt, mida taimedes transporditakse. Laktoos (glükoos + galaktoos) - on osa imetajate piimast. Maltoos (glükoos + glükoos) on energiaallikas idanevates seemnetes.

Vees lahustumatud süsivesikud

Polümeersed süsivesikud, tärklis, glükogeen, tselluloos, kitiin, on vees lahustumatud.

Polümeersete süsivesikute funktsioonid: struktuurne, säilitav, energeetiline, kaitsev.

Tärklis – koosneb hargnenud spiraalikujulistest molekulidest, mis moodustavad taimekudedes varuaineid.

Tselluloos on glükoosijääkidest moodustunud polümeer, mis koosneb mitmest sirgest paralleelsest ahelast, mis on ühendatud vesiniksidemetega. Selline struktuur takistab vee läbitungimist ja tagab taimerakkude tselluloosmembraanide stabiilsuse.

Kitiin on lülijalgsete naha ja seente rakuseinte peamine struktuurielement.

Glükogeen on loomaraku varuaine.

Lipiidid on rasvhapete ja glütserooli estrid. Vees lahustumatu, kuid mittepolaarsetes lahustites lahustuv. Esineb kõigis rakkudes. Lipiidid koosnevad vesiniku-, hapniku- ja süsinikuaatomitest.

Lipiidide tüübid: rasvad, vahad, fosfolipiidid, steroolid (steroidid).

Lipiidide funktsioonid

Säilitamine – rasvad ladestuvad selgroogsete kudedes reservi.

Energia – pool selgroogsete rakkude poolt puhkeolekus tarbitavast energiast moodustub rasvade oksüdatsiooni tulemusena. Rasvu kasutatakse ka veeallikana.

Kaitsev – nahaalune rasvakiht kaitseb keha mehaaniliste kahjustuste eest

Struktuurne – fosfolipiidid on osa rakumembraanidest.

Soojust isoleeriv – nahaalune rasv aitab sooja hoida.

Elektriisolatsioon – müeliin, mida eritavad Schwanni rakud, isoleerib osa neuroneid, mis kiirendab kordades närviimpulsside ülekannet.

Toitaine – steroididest tekivad sapphapped ja B-vitamiin.

Määrimine – vahad katavad nahka, villa, sulgi ja kaitsevad neid vee eest.

Paljude taimede lehed on kaetud vahakattega, vaha kasutatakse kärgede ehitamisel.

Hormonaalsed - neerupealiste hormoonid - kortisoon ja suguhormoonid on oma olemuselt lipiidid. Nende molekulid ei sisalda rasvhappeid.

NÄITED ÜLESANNETEST №4

1. Milline nimetatud keemilistest ühenditest ei ole biopolümeer?

a) valk; b) glükoos; c) desoksüribonukleiinhape; d) tselluloos.

2. Fotosünteesi käigus sünteesitakse süsivesikuid:

a) 02 ja H20; b) CO2 ja H2; c) CO2 ja H20; d) C02 ja H2CO3.

3. Loomarakkudes on säilitussüsivesikud:

a) tselluloos; b) tärklis; c) mureiin; d) glükogeen.

4. Millistel järgmistest ühenditest on lipiidne olemus?

a) hemoglobiin; b) insuliin; c) testosteroon; d) penitsilliin.

5. Loetlege lipiidide funktsioonid kehas.

6. Millistesse taimede ja loomade elunditesse on koondunud rasvad?

Riis. Valgu struktuur:

1 - põhistruktuur, 2 - sekundaarne struktuur, 3 - tertsiaarne struktuur, 4 - kvaternaarne struktuur

Kõik valgud on polüpeptiidid, kuid mitte kõik polüpeptiidid pole valgud. Valgud võivad sisaldada 20 erinevat aminohapet. Erinevate aminohapete vaheldumine polüpeptiidahelas võimaldab saada tohutul hulgal erinevaid valke.

Valgumolekuli aminohapete järjestus moodustab selle esmase struktuuri (joonis 1). Ta, temas

omakorda sõltub nukleotiidide järjestusest antud valku kodeeriva DNA molekuli (geeni) piirkonnas.

Sekundaarses struktuuris on valgumolekul spiraalikujuline (joonis 2). Heeliksi külgnevate pöörete aminohappejääkide CO - ja IN - rühmade vahele tekivad vesiniksidemed, mis hoiavad ahelat. Valgu molekul, millel on keeruline konfiguratsioon globuli kujul, omandab tertsiaarse struktuuri (joonis 3). Selle struktuuri tugevuse annavad hüdrofoobsed, vesinik-, ioon- ja disulfiidsidemed.

Mõnel valgul on kvaternaarne struktuur, mille moodustavad mitmed polüpeptiidahelad - tertsiaarsed struktuurid(joonis 4). Kvaternaarset struktuuri hoiavad ka nõrgad mittekovalentsed sidemed - ioonsed, vesinikud, hüdrofoobsed. Kuid nende sidemete tugevus ei ole kõrge ja konstruktsiooni saab kergesti murda. Kvaternaarsete, tertsiaarsete ja sekundaarsete struktuuride rikkumine (denatureerimine) on pöörduv. Hävitamine esmane struktuur pöördumatult.

Valkude funktsioonid

ja katalüütiline (ensümaatiline) – valgud kiirendavad lagunemist toitaineid seedetraktis, süsiniku sidumine fotosünteesi käigus, osalevad maatrikssünteesi reaktsioonides. Ensüümid on spetsiifilised valgud, millel on aktiivne kese - molekuli piirkond, mis vastab geomeetrilises konfiguratsioonis substraadi molekulidele. Iga ensüüm kiirendab ühte ja ainult ühte reaktsiooni (nii edasi kui ka tagasi). Ensümaatiliste reaktsioonide kiirus sõltub keskkonna temperatuurist, selle pH tasemest, samuti reagentide kontsentratsioonidest ja ensüümi kontsentratsioonist.

Ensüüm Ensüüm

Aktiivne

Substraaditooted

■ Transport – valgud tagavad ioonide aktiivse transpordi läbi rakumembraanide, hapniku ja süsihappegaasi (hemoglobiini) transpordi, rasvhapete (seerumi albumiini) transpordi.

■ Kaitsev – antikehad tagavad organismi immuunkaitse; fibrinogeen ja fibriin kaitsevad keha verekaotuse eest.

■ Struktuurne – valgud on osa rakumembraanidest; keratiini valk moodustab juukseid ja küüsi; valgud kollageen ja elastiin – kõhred ja kõõlused.

■ Kokkutõmbuvad – tagavad kontraktiilsed valgud – aktiin ja müosiin.

■ Signaal – valgumolekulid suudavad vastu võtta signaale ja toimida nende kandjatena organismis (hormoonid). Tuleb meeles pidada, et mitte kõik hormoonid ei ole valgud.

NÄITED ÜLESANNETEST nr 5

1. Defineerige mõiste "valk".

2. Loetlege valkude põhifunktsioonid ja selgitage, kuidas valgu struktuur määrab nende funktsioonide täitmise.

3. Too näiteid erinevate valkude kohta.

4. Kuidas tekib peptiidside?

5. Selgitage valgu molekuli struktuurse organisatsiooni tunnuseid.

6. Mis on denatureerimine?

Nukleiinhapped. Maatriksi sünteesi reaktsioonid

DNA molekuli struktuuri panid 1953. aastal paika ameeriklane James Watson ja inglane Francis Crick.

DNA on lineaarne polümeer, millel on topeltheeliksi kuju, mis on moodustatud antiparalleelsete komplementaarsete ahelate paarist. DNA monomeerid on nukleotiidid.

Iga DNA nukleotiid koosneb puriini (A - adeniin või G - guaniin) või pürimidiini (T - tümiin või C - tsütosiin) lämmastiku alusest, viiesüsinikulisest suhkrust - desoksüriboosist ja fosfaatrühmast.

DNA molekulil on järgmised parameetrid: spiraali laius, umbes 2 nm, heliksi samm või täispööre, 3,4 nm. Üks samm sisaldab 10 täiendavat aluspaari. DNA molekulis on nukleotiidid vastamisi lämmastikalustega ja kombineeritakse paarikaupa vastavalt komplementaarsuse reeglitele: adeniini vastas on tümiin, guaniini vastas on tsütosiin. A-T paar on ühendatud kahe vesiniksidemega ja G-C paar kolmega.

DNA ahelate selgroo moodustavad suhkru-fosfaadi jäägid.

DNA replikatsioon on DNA molekuli kahekordistumise protsess, mis toimub ensüümide kontrolli all.

Igal ahelal, mis on moodustunud pärast vesiniksidemete katkemist, sünteesitakse DNA polümeraasi ensüümi osalusel tütar-DNA ahel. Sünteesi materjaliks on rakkude tsütoplasmas olevad vabad nukleotiidid.

Tütarmolekulide süntees naaberahelates toimub erineva kiirusega. Ühel ahelal pannakse uus molekul kokku pidevalt, teisel - teatud viivitusega ja fragmentaarselt. Pärast protsessi lõppu ligeeritakse DNA ligaasi ensüümiga uute DNA molekulide fragmendid. Seega ühest DNA molekulist tekib kaks, mis on teineteise ja lähtemolekuli täpne koopia. Seda tüüpi replikatsiooni nimetatakse poolkonservatiivseks.

Replikatsiooni bioloogiline tähendus seisneb somaatiliste rakkude jagunemisel toimuvas päriliku informatsiooni täpses ülekandmises algmolekulilt tütardele.

RNA on lineaarne polümeer, mis koosneb tavaliselt ühest nukleotiidide ahelast. RNA-s asendatakse tümiini nukleotiid uratsiili nukleotiidiga (U). Iga RNA nukleotiid sisaldab viiest süsinikust koosnevat suhkrut – riboosi, ühte neljast lämmastiku alusest ja fosforhappejääki.

Maatriks ehk informatsioon, RNA. Sünteesitakse tuumas ensüümi RNA polümeraasi osalusel. Täiendab DNA piirkonda, kus süntees toimub. See moodustab 5% raku RNA-st. Ribosomaalne RNA – sünteesitakse tuumas ja on osa ribosoomidest. See moodustab 85% raku RNA-st. Transport

RNA (rohkem kui 40 tüüpi). Transpordib aminohapped valgusünteesi kohta. Sellel on ristikulehe kuju ja see koosneb 70–90 nukleotiidist.

Maatriksi sünteesi reaktsioonid

Malli sünteesi reaktsioonid hõlmavad DNA replikatsiooni, RNA sünteesi DNA-l (transkriptsioon) ja valgusünteesi mRNA-l (translatsioon), samuti RNA või DNA sünteesi viiruse RNA-l.

MRNA molekul siseneb tsütoplasmasse ribosoomidel, kus toimub polüpeptiidahelate süntees. Protsessi mRNA nukleotiidjärjestuses sisalduva teabe transleerimiseks polüpeptiidi aminohappejärjestuseks nimetatakse translatsiooniks.

Teatud aminohape toimetatakse ribosoomidesse teatud tüüpi tRNA-ga tsütoplasmast. tRNA (iantikodon) leiab mRNA-l (koodonil) komplementaarse tripleti ja lõikab tarnitud aminohappe valguahelasse. Valkude biosünteesi protsessi käsitletakse üksikasjalikumalt allpool.

ÜLESANNE NÄITED Mb

1. Rääkige meile nukleiinhapete ehitusest, võrreldes neid koostise ja organismis täidetavate funktsioonide poolest.

2. Milline on maatriksi sünteesi reaktsioonide jada?

3. Ülekanne on pooleli

a) teabe ülekandmine DNA-st RNA-sse; b) DNA replikatsioon; c) RNA informatsiooni translatsioon valgu aminohapete järjestusse; d) DNA parandamine.

4. Millisel juhul on DNA nukleotiidi koostis õigesti näidatud?

a) riboos, fosforhappe jääk, tümiin;

b) fosforhape, uratsiil, desoksüriboos; c) fosforhappe jääk, desoksüriboos, adeniin;

d) fosforhappe jääk, riboos, guaniin.

Võime öelda, et elusorganismid on keeruline süsteem, mis täidab mitmesuguseid vajalikke funktsioone tavalist elu. Need koosnevad rakkudest. Seetõttu jagunevad nad mitmerakulisteks ja üherakulisteks. See on rakk, mis moodustab iga organismi aluse, sõltumata selle struktuurist.

Üherakulistel organismidel on ainult üks Esindatud on mitmerakulised elusorganismid Erinevat tüüpi rakud, mis erinevad oma funktsionaalse tähtsuse poolest. Tsütoloogia on rakkude uurimine, mis hõlmab bioloogiateadust.

Raku struktuur on peaaegu ühesugune kõigi nende tüüpide puhul. Need erinevad funktsiooni, suuruse ja kuju poolest. Keemiline koostis on tüüpiline ka kõigile elusorganismide rakkudele. Rakk sisaldab peamisi molekule: RNA-d, valke, DNA-d ning polüsahhariidide ja lipiidide elemente. Peaaegu 80 protsenti rakust koosneb veest. Lisaks sisaldab see suhkruid, nukleotiide, aminohappeid ja muid rakus toimuvate protsesside tooteid.

Elusorganismi raku struktuur koosneb paljudest komponentidest. Raku pind on membraan. See võimaldab rakul tungida ainult teatud ainetesse. Raku ja membraani vahel on vedelik.See on membraan, mis vahendab raku ja rakkudevahelise vedeliku vahel toimuvaid vahetusprotsesse.

Raku põhikomponent on tsütoplasma. See on viskoosne, poolvedel aine. See sisaldab organelle, mis täidavad mitmeid funktsioone. Nende hulka kuuluvad järgmised komponendid: rakukeskus, lüsosoomid, tuum, mitokondrid, endoplasmaatiline retikulum, ribosoomid ja Golgi kompleks.Kõik need komponendid kuuluvad tingimata raku struktuuri.

Kogu tsütoplasma koosneb paljudest tuubulitest ja õõnsustest, mis on endoplasmaatiline retikulum. Kogu see süsteem sünteesib, akumuleerib ja soodustab orgaanilisi ühendeid, mida rakk toodab. Endoplasmaatiline retikulum osaleb ka valkude sünteesis.

Lisaks sellele osalevad valkude sünteesis ribosoomid, mis sisaldavad RNA-d ja valku. Golgi kompleks mõjutab lüsosoomide teket ja akumuleerub.Need on spetsiaalsed õõnsused, mille otstes on vesiikulid.

Rakukeskus sisaldab kahte keha, mis on seotud rakukeskusega, mis asub otse tuuma lähedal.

Nii jõudsimegi järk-järgult raku struktuuri põhikomponendini – tuumani. See on raku kõige olulisem osa. See sisaldab tuuma, valke, rasvu, süsivesikuid ja kromosoome. Kogu tuuma sisemus on täidetud tuumamahlaga. Kogu teave pärilikkuse kohta sisaldub inimkeha rakkudes, mis tagab 46 kromosoomi olemasolu. Sugurakud koosnevad 23 kromosoomist.

Rakud sisaldavad ka lüsosoome. Nad puhastavad raku surnud osakestest.
Rakud sisaldavad lisaks põhikomponentidele ka mõningaid orgaanilisi ja anorgaanilisi ühendeid. Nagu juba mainitud, koosneb rakk 80 protsenti veest. Veel üks selle koostises sisalduv anorgaaniline ühend on soolad. Vesi mängib raku elus olulist rolli. Ta on keemiliste reaktsioonide peamine osaleja, ainete kandja ja kahjulike ühendite eemaldamine rakust. Soolad aitavad kaasa vee õigele jaotumisele rakustruktuuris.

Orgaaniliste ühendite hulgas on: vesinik, hapnik, väävel, raud, magneesium, tsink, lämmastik, jood, fosfor. Need on üliolulised, et muutuda keerukateks orgaanilisteks ühenditeks.

Rakk on iga elusorganismi põhikomponent. Selle struktuur on keeruline mehhanism, milles ei tohiks esineda tõrkeid. Vastasel juhul põhjustab see muutumatuid protsesse.

Rakud jagunevad prokarüootseteks ja eukarüootseteks. Esimesed on vetikad ja bakterid, mis sisaldavad geneetilist teavet ühes organellis, kromosoomis, samas kui eukarüootsetel rakkudel, mis moodustavad keerukamaid organisme, näiteks inimkeha, on selgelt eristuv tuum, mis sisaldab mitut kromosoomi koos geneetilise materjaliga.

eukarüootne rakk

prokarüootne rakk

Struktuur

Raku- või tsütoplasmaatiline membraan

Tsütoplasmaatiline membraan (kest) on õhuke struktuur, mis eraldab raku sisu keskkond. See koosneb kahekordsest lipiidikihist, mille valgumolekulid on ligikaudu 75 angströmi paksused.

Rakumembraan on pidev, kuid sellel on arvukalt volte, keerdusi ja poore, mis võimaldab teil reguleerida ainete läbimist sellest.

Rakud, koed, elundid, süsteemid ja seadmed

Rakud, Inimkeha on elementide komponent, mis koos töötavad, et täita tõhusalt kõiki elutähtsaid funktsioone.

Tekstiil- Need on sama kuju ja struktuuriga rakud, mis on spetsialiseerunud sama funktsiooni täitmisele. Erinevad koed ühinevad, moodustades elundeid, millest igaüks täidab elusorganismis teatud funktsiooni. Lisaks on elundid rühmitatud ka teatud funktsiooni täitmiseks süsteemi.

Kangad:

epiteel- Kaitseb ja katab keha pinda ja elundite sisepindu.

Ühenduv- rasv, kõhred ja luud. Täidab erinevaid funktsioone.

lihaseline- silelihaskoe, vöötlihaskoe. Tõmbab kokku ja lõdvestab lihaseid.

närviline- neuronid. Genereerib ja edastab ja võtab vastu impulsse.

Raku suurus

Lahtrite suurus on väga erinev, kuigi üldiselt jääb see vahemikku 5-6 mikronit (1 mikron = 0,001 mm). See seletab tõsiasja, et paljusid rakke ei olnud võimalik näha enne elektronmikroskoobi leiutamist, mille eraldusvõime on 2 kuni 2000 angströmi (1 angstrom \u003d 0,000 000 1 mm). Mõnede mikroorganismide suurus on alla 5 mikroni , kuid on ka hiidrakke. Kõige kuulsam - see on linnumunade munakollane, umbes 20 mm suurune muna.

On veelgi markantsemaid näiteid: üherakulise merevetika acetabularia rakk ulatub 100 mm ja rohttaim ramjee - 220 mm - rohkem kui palm.

Vanematelt lastele tänu kromosoomidele

Rakkude tuumas toimub raku jagunemise alguses mitmesuguseid muutusi: membraan ja tuumad kaovad; sel ajal muutub kromatiin tihedamaks, moodustades lõpuks paksud niidid - kromosoomid. Kromosoom koosneb kahest poolest - kromatiididest, mis on ühendatud ahenemise kohas (tsentomeeter).

Meie rakkudele, nagu kõikidele loomade ja taimede rakkudele, kehtib nn arvulise püsivuse seadus, mille kohaselt on teatud liigi kromosoomide arv konstantne.

Lisaks on kromosoomid jaotatud paarikaupa, mis on üksteisega identsed.

Igas meie keha rakus on 23 paari kromosoome, mis on mitmed piklikud DNA molekulid. DNA molekul on kaksikheeliksi kuju, mis koosneb kahest suhkrufosfaatrühmast, millest väljuvad keerdtrepi astmetena lämmastiku alused (puriinid ja püramidiinid).

Iga kromosoomi kõrval on geenid, mis vastutavad pärilikkuse, geeniomaduste vanematelt lastele ülekandmise eest. Need määravad silmade värvi, naha, nina kuju jne.

Mitokondrid

Mitokondrid on ümmargused või piklikud organellid, mis on jaotunud kogu tsütoplasmas ja sisaldavad ensüümide vesilahust, mis on võimelised läbi viima paljusid keemilised reaktsioonid nagu rakuhingamine.

See protsess vabastab energiat, mida rakk vajab oma elutähtsate funktsioonide täitmiseks. Mitokondreid leidub peamiselt elusorganismide kõige aktiivsemates rakkudes: kõhunäärme ja maksa rakkudes.

raku tuum

Tuum, üks igas inimese rakus, on selle põhikomponent, kuna see on raku funktsioone kontrolliv organism ja pärilike tunnuste kandja, mis tõestab selle olulisust paljunemisel ja bioloogilise pärilikkuse edasikandmisel.

Südamikus, mille suurus on vahemikus 5 kuni 30 mikronit, saab eristada järgmisi elemente:

• Tuuma kest. See on kahekordne ja laseb oma poorse struktuuri tõttu läbida aineid tuuma ja tsütoplasma vahel.
• tuumaplasma. Kerge viskoosne vedelik, millesse on sukeldatud ülejäänud tuumastruktuurid.
• Tuum. Sfääriline keha, isoleeritud või rühmadena, osaleb ribosoomide moodustamises.
• Kromatiin. Aine, mis võib omandada erinevaid värve, koosneb pikkadest DNA ahelatest (desoksüribonukleiinhape). Niidid on osakesed, geenid, millest igaüks sisaldab teavet raku konkreetse funktsiooni kohta.

Tüüpilise raku tuum

Naharakud elavad keskmiselt ühe nädala. Erütrotsüüdid elavad 4 kuud ja luurakud - 10 kuni 30 aastat.

tsentrosoom

Tsentrosoom asub tavaliselt tuuma lähedal ja mängib kriitilist rolli mitoosis ehk rakkude jagunemisel.

See koosneb 3 elemendist:

• Diplosoom. See koosneb kahest tsentrioolist - risti asetsevast silindrilisest struktuurist.
• tsentrosfäär. Läbipaistev aine, millesse diplosoom on sukeldatud.
• Aster. Tsentrosfäärist väljuvate filamentide kiirgav moodustis, millel on tähtsust mitoosi jaoks.

Golgi kompleks, lüsosoomid

Golgi kompleks koosneb 5-10 lamedast kettast (plaadist), milles eristatakse põhielementi - tsistern ja mitmed diktüosoomid ehk tsisterni akumulatsioon. Need diktüosoomid eralduvad ja jaotuvad ühtlaselt mitoosi ehk rakkude jagunemise ajal.

Golgi kompleksi vesiikulitest moodustuvad lüsosoomid, raku "magu": need sisaldavad seedeensüüme, mis võimaldavad neil seedida tsütoplasmasse sisenevat toitu. Nende sisemus ehk mükus on vooderdatud paksu polüsahhariidide kihiga, mis ei lase neil ensüümidel oma rakulist materjali lagundada.

Ribosoomid

Ribosoomid on umbes 150 angströmi läbimõõduga rakuorganellid, mis kinnituvad endoplasmaatilise retikulumi membraanidele või paiknevad vabalt tsütoplasmas.

Need koosnevad kahest allüksusest:

• suur subühik koosneb 45 valgu molekulist ja 3 RNA-st (ribonukleiinhape);
• väiksem alaühik koosneb 33 valgu molekulist ja 1 RNA-st.

Ribosoomid ühinevad RNA molekuli abil polüsoomideks ja sünteesivad aminohappe molekulidest valke.

Tsütoplasma

Tsütoplasma on orgaaniline mass, mis asub tsütoplasmaatilise membraani ja tuuma kesta vahel. See sisaldab sisekeskkonda - hüaloplasmat - viskoosset vedelikku, mis koosneb suurest kogusest veest ja sisaldab lahustunud kujul valke, monosahhariide ja rasvu.

See on elutähtsa aktiivsusega osa rakust, kuna selle sees liiguvad erinevad rakuorganellid ja toimuvad biokeemilised reaktsioonid. Organellid täidavad rakus sama rolli nagu elundid inimkehas: toodavad elutähtsaid aineid, toodavad energiat, täidavad orgaaniliste ainete seedimise ja väljutamise funktsioone jne.

Ligikaudu kolmandik tsütoplasmast on vesi.

Lisaks sisaldab tsütoplasma 30% orgaanilisi aineid (süsivesikud, rasvad, valgud) ja 2-3% anorgaanilisi aineid.

Endoplasmaatiline retikulum

Endoplasmaatiline retikulum on võrgutaoline struktuur, mis moodustub tsütoplasmaatilise membraani endasse mähkimisel.

Arvatakse, et see protsess, mida tuntakse invaginatsioonina, on viinud keerukamate olenditeni, kellel on suurem valguvajadus.

Sõltuvalt ribosoomide olemasolust või puudumisest kestades eristatakse kahte tüüpi võrke:

1. Endoplasmaatiline retikulum on volditud. Tuumamembraaniga omavahel ühendatud ja sellega suhtlevate lamedate struktuuride kogum. Selle külge on kinnitunud suur hulk ribosoome, mistõttu selle ülesanne on akumuleerida ja vabastada ribosoomides sünteesitud valke.

2. Endoplasmaatiline retikulum on sile. Lamedate ja torukujuliste elementide võrgustik, mis suhtleb volditud endoplasmaatilise retikulumiga. Sünteesib, eritab ja transpordib rasvu kogu rakus koos volditud retikulumi valkudega.

Kui soovite lugeda kõike huvitavamat ilu ja tervise kohta, tellige uudiskiri!

TEOORIA

Rakuorganellide ehitus ja funktsioonid

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Mis on süsivesikute funktsioon rakus

1) katalüütiline 2) energia 3) päriliku teabe salvestamine

4) osalemine valkude biosünteesis

1. Mis on DNA molekulide funktsioon rakus?

1) hoone 2) kaitsev 3) päriliku teabe kandja

4) energia neeldumine päikesevalgus

1. Biosünteesi käigus rakus

1) orgaaniliste ainete oksüdeerimine 2) hapnikuga varustamine ja süsihappegaasi eemaldamine

3) keerukamate teket orgaaniline 4) tärklise lagunemine glükoosiks

1. Üks rakuteooria põhimõtetest on see

1) organismide rakud on ehituselt ja funktsioonilt ühesugused

2) taimeorganismid koosneb rakkudest

3) loomorganismid koosnevad rakkudest

4) kõik madalamad ja kõrgemad organismid koosnevad rakkudest

1. Kontseptsiooni vahel ribosoomide ja valkude süntees teatud seos on olemas. Sama seos on ka mõiste vahel rakumembraan ja üks järgmistest. Leidke see kontseptsioon.

1) ainete transport 2) ATP süntees 3) rakkude jagunemine 4) rasvade süntees

1. Raku sisekeskkonda nimetatakse

1) tuum 2) vakuool 3) tsütoplasma 4) endoplasmaatiline retikulum

1. Asub raku tuumas

1) lüsosoomid 2) kromosoomid 3) plastiidid 4) mitokondrid

1. Millist rolli mängib rakus tuum?

1) sisaldab toitaineid 2) suhtleb organellide vahel

3) soodustab ainete sisenemist rakku 4) tagab emaraku sarnasuse tütrega

1. Toiduosakeste seedimine ja surnud rakkude eemaldamine toimub kehas abiga

1) Golgi aparaat 2) lüsosoomid 3) ribosoomid 4) endoplasmaatiline retikulum

1. Mis on ribosoomide funktsioon rakus?

1) sünteesib süsivesikuid 2) teostab valgusünteesi

3) lagundavad valgud aminohapeteks 4) osalevad anorgaaniliste ainete akumuleerumisel

1. Mitokondrites, erinevalt kloroplastidest,

1) süsivesikute süntees 2) ensüümide süntees 3) mineraalainete oksüdatsioon

4) orgaaniliste ainete oksüdatsioon

1. Mitokondrid rakkudes puuduvad

1) kägu-linasammal 2) linnapääsukesed 3) papagoikalad 4) stafülokoki bakterid

1. Kloroplaste leidub rakkudes

1) mageveehüdra 2) valge seeneniidistik 3) lepa varre puit 4) peedilehed

1. Autotroofsete organismide rakud erinevad heterotroofsetest rakkudest nende esinemise poolest

1) plastiid 2) membraanid 3) vakuoolid 4) kromosoomid

1. Tihedas kestas, tsütoplasmas, tuumaaines, ribosoomides, plasmamembraanis on rakud

1) vetikad 2) bakterid 3) seened 4) loomad

1. Endoplasmaatiline retikulum rakus

1) teostab orgaaniliste ainete vedu

2) piirab rakku keskkonnast või teistest rakkudest

3) osaleb energia kujunemises

4) säilitab pärilikku teavet raku tunnuste ja omaduste kohta

1. Seenerakkudes fotosüntees ei toimu, sest. neil puudub

1) kromosoomid 2) ribosoomid 3) mitokondrid 4) plastiidid

1. Neil puudub rakuline struktuur, nad on aktiivsed ainult teiste organismide rakkudes

1) bakterid 2) viirused 3) vetikad 4) algloomad

1. Inimese ja looma rakkudes kasutatakse energiaallikana

1) hormoonid ja vitamiinid 2) vesi ja süsihappegaas

3) anorgaanilised ained 4) valgud, rasvad ja süsivesikud

1. Milline mõistejadadest peegeldab keha ühtse süsteemina

1) Molekulid - rakud - koed - elundid - organsüsteemid - organism

2) Organsüsteemid - elundid - koed - molekulid - rakud - organism

3) Elund - koed - organism - rakk - molekulid - elundisüsteemid

4) Molekulid - koed - rakud - elundid - organsüsteemid - organism

Tunni arendamine (tunni märkmed)

Esitlused õppetundide jaoks

Põhiline üldharidus

Liin UMK VV Pasechnik. Bioloogia (5–9)

Tähelepanu! Saidi haldamise sait ei vastuta metoodiliste arenduste sisu ega ka föderaalse osariigi haridusstandardi väljatöötamise vastavuse eest.

Konkursi "Elektrooniline õpik klassiruumis" võitja.

Sihtmärk:üldistada ja süstematiseerida teadmisi taimeraku ehitusest ja selles toimuvatest elulistest protsessidest.

Planeeritud tulemused:

• isiklik: kujunemine suhtlemisoskus suhtlemisel õpilastega ja selle käigus õpetajaga haridustegevus;
• meta-subjekt: võime seostada oma tegevust kavandatud tulemustega, kontrollida oma tegevust, hinnata tegevuste tulemusi;
• suhtlemisoskus: oskus töötada rühmas;
• regulatiivne: võime teha eeldusi ja seda tõestada;
• kognitiivne: vali võrdlusalused, loogilise ahela loomine
• õppeaine: seente eripärade tuvastamine, bioloogiliste objektide võrdlemine, järelduste tegemise oskus.

Tunni tüüp: kokkuvõttev õppetund.

Tunni varustus: tabelid “Taimerakk”, “Mitoos”, ümbrikud ülesannetega, mikroskoobid, Petri tassid tükkidega sibul, slaidid ja katteklaasid, lahkamisnõelad, pipetid, veeklaasid, salvrätikud. Ülesanded ümbrikes.

Tunnis kasutatud EFU: bioloogia õpiku elektrooniline lisa. Bakterid, seened, taimed Kirjastus VV Pasechnik Drofa.

Tunnis kasutatud IKT vahendite tüübid: arvuti, projektor, ekraan. sülearvuti õpetajatele, sülearvutid õpilastele (20 tk). Kõrvaklapid (heliallikatega töötamiseks). multimeedia esitlus.

Klassiruum on ette valmistatud õpilaste tööks kolmes rühmas. Rühmitamine toimub iseseisvalt. Kolme värvi märgid vastavalt õpilaste arvule. Õpilased joonistavad teatud värvi märgi ja ühinevad värvide kaupa, moodustades kolm rühma.

Tundide ajal

korralduslik etapp. Tervitused

Probleemi sõnastamine

K: Pärast mõistatuse lahendamist saate teada tunni teema.

COP PRO NZV VLT BSO ICR LAE YUDN GHI TNE

Teadmiste värskendus

Kell: Rakk on kõigi elusorganismide struktuurne ja funktsionaalne üksus. Lisaks on rakk ise elus. Kõik elusorganismid on kas üks vabalt elav rakk või teatud arvu rakkude kooslus. Slaid nr 2

?: Millised omadused on kõigil elusorganismidel?

O: Toitumine, hingamine, eritumine, kasv ja areng, ainevahetus ja energia jne.

Kell: rakk on tegelikult isepaljunev keemiline süsteem. Ta on küll füüsiliselt oma keskkonnast eraldatud, kuid tal on võime selle keskkonnaga vahetada, st ta suudab omastada aineid, mida ta vajab “toiduna” ja tuua välja kogunenud “jäätmed”. Rakud võivad paljuneda jagunemise teel.

?: Seadke tunni eesmärk

O: Korrake, kinnistage teema "Organismide rakuline ehitus" uurimisel saadud teadmisi.

K: Milliseid küsimusi peaksime kordama?

O: Raku ehitus, eluprotsessid rakus.

Pealava. Üldistus ja süstematiseerimine

Kell: Teid on jagatud kolme rühma. Valige oma rühmast kapten. Kapteneid kutsutakse vastu võtma ülesannetega ümbrikke. Ettevalmistus kestab 7 minutit.

Õpilaste tegevused: igas rühmas määratakse ülesande täitmiseks ja projekti kaitsmiseks rollid. Uuritakse materjali, analüüsitakse infot, tehakse märkmeid vihikutesse. Koostage rühmatöö aruanne.

• I rühm"Taimeraku struktuur". Kasutades elektroonilise õpiku infot ja kasutades interaktiivset režiimi, loo “raku portree” (interaktiivne sisu, lk 36; joon. 20 “Taimeraku struktuur”).

1. Süstematiseerige teadmised organellide ehituse ja funktsioonide kohta. Selleks liigutage kursorit selle struktuuri iga elemendi nimele ja klõpsake hiirekursorit.
2. Valmistage sibulasoomuste koorest mikropreparaat ja uurige seda mikroskoobi all. Slaid nr 3

• II rühm“Mikroskoobi seade ja sellega töötamise reeglid” (interaktiivne sisu, lk 32-33; joon. 17 “Valgusmikroskoop”).

1. Lohistage hiirega valgusmikroskoobi struktuuri elementide nimetused.
2. Lohistage hiirega suurendust, mis annab vastava kombinatsiooni "Lääts - okulaar". Slaid nr 4

• III rühm“Raku elutähtis tegevus. Rakkude jagunemine ja kasv“ (interaktiivne sisu lk 44; joon. 24 „Naaberrakkude interaktsioon“).

1. Kasutades interaktiivset režiimi, üldistage teadmisi tsütoplasma liikumise tähtsusest rakus.
2. Interaktiivse režiimi abil üldistage teadmisi rakkude jagunemise kohta. Slaid nr 5

Iga rühm kasutab ülesannet täites erinevaid teabeallikaid: õpiku elektrooniline lisa, õpiku tekst ja joonised, tunni esitlus. Vormid: eesmine, rühm, individuaalne. Meetodid: verbaalne (jutt, vestlus); visuaalne (tabelite ja slaidide demonstreerimine); praktiline (infootsing erinevatest allikatest, miniprojekt); deduktiivne (analüüs, üldistus). Töö lõpus tutvustavad õpilased rühma töö tulemusi.

Pärast küsimustele vastamist saavad õpilased teised ülesanded. Õpetaja pakub aktiivsematele õpilastele teise laua juurde kolimist. Nad saavad keerulisema ülesande – lugege tekst läbi, pealkirjastage ja sisestage puuduvad sõnad (tekstis on need nüüd kaldkirjas).

Kõrgendatud raskusastmega ülesanded

Täitke puuduvad tingimused:

... on kõigi elusorganismide struktuurne ja funktsionaalne üksus. Kõik rakud on üksteisest eraldatud rakuga.... Väljast, mis on eriline tihe kest, mis koosneb.... .Raku elussisu on esindatud.... - värvitu viskoosne poolläbipaistev aine. Tsütoplasmas paiknevad arvukad .... Raku kõige olulisem organell on .... See salvestab pärilikku teavet, reguleerib rakusiseseid metaboolseid protsesse. Tuum sisaldab ühte või mitut ... . Taimerakke on kolme tüüpi... ... on rohelised, ... punased ja ... valged. Vanades rakkudes on rakumahla sisaldavad õõnsused selgelt nähtavad. Neid üksusi nimetatakse ... .

Õige vastus:Kamber - kõigi elusorganismide struktuurne ja funktsionaalne üksus. Kõik rakud rakud on üksteisest eraldatud kest. Välisküljel, mis on eriline tihe kest, mis koosneb kiudaineid. Esindatud on raku elussisu tsütoplasma – värvitu viskoosne poolläbipaistev aine. Tsütoplasma sisaldab palju organellid. Raku kõige olulisem organell on tuum. See salvestab pärilikku teavet, reguleerib rakusiseseid metaboolseid protsesse. Tuum sisaldab ühte või mitut tuumakesed. Taimerakus on kolme tüüpi plastiid. Kloroplastid on rohelist värvi kromoplastid punane ja leukoplastid - valge. Vanades rakkudes on rakumahla sisaldavad õõnsused selgelt nähtavad. Neid koosseise nimetatakse vakuoolid).

Ülejäänud õpilased joonistavad värviliste pliiatsite abil lahtri ehituse üldskeemi, märkides ära kõik selle osad.

K: Kahjuks surevad rakud, nagu kõik elusolendid. Ka meie keha koosneb rakkudest. Eriti hävitavad keharakud tubaka suitsetamine ja alkoholi tarbimine.

Tubakasuits sisaldab mürgiseid aineid, nagu nikotiin, bensopüreen, mis hävitavad rakke ja soodustavad pahaloomuliste kasvajate teket.

Kokkuvõtteid tehes

Täna oleme teiega üle korranud taimeraku ehituse ja elutegevuse tunnuseid. Millise järelduse saab meie õppetunni lõpus teha? Slaid nr 6

O: Rakk on elementaarne elusüsteem, kõigi elusorganismide ehituse ja elutegevuse alus. Vaatamata taime- ja loomarakkude suurele mitmekesisusele on kõigil rakkudel samad rakumembraani, tsütoplasma ja tuuma osad. Kõigis rakkudes toimuvad sarnased eluprotsessid: toitumine, hingamine, kasv, areng, paljunemine, ainevahetus. Slaid number 7

Õpilased mõtlevad välja märke ja saavad hindeid.

Kodutöö õpilase valikul:

• Looge taimeraku mudel, kasutades erinevaid materjale (plastiliin, värviline paber jne)
• Kirjutage lugu taimeraku elust
• Valmistage ette sõnum R. Hooke'i avastamise kohta
• Külastage kooli laborit ja valmistage ette R. Hooke'i "ajalooline" ettevalmistus*

Kasutatud raamatud:

• A.A. Kalinina. Pourochnye arengud bioloogias. 6 (7) klass. - M .: Wako, 2005.