Цитология - наука, изучающая строение и функ­ции клеток. Клетка является элементарной струк­турной и функциональной единицей живых организ­мов. Клеткам одноклеточных организмов присущи все свойства и функции живых систем.

Клетки многокле­точных организмов дифференцированы по строению и функциям. Примеры: амеба, инфузории, эвглены, малярийные плазмодии - это самостоятельные ор­ганизмы, которым присущи все перечисленные выше свойства жизни

Химический состав клетки

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА КЛЕТКИ

Атомный состав: в состав клетки входит около 70 элементов периодической системы элементов Мен­делеева. 24 из них присутствуют во всех типах клеток. Такие элементы, как О, С, >ї, Н, в, Р, называются ор­ганогенами, так как входят в состав любых организ­мов. Элементный состав клетки делится на три основ­ные группы:

макроэлементы: О, С, К, Н, в, К, Са, Ш, Р; микро­элементы: Ее, С1, вц А1, Мп; ультрамикроэлемен­

ты: гп, Си, Вг, Е, I.

Молекулярный состав: в состав клетки входят моле­кулы неорганических и органических соединений.

К неорганическим веществам клетки относят воду. Молекула воды имеет нелинейную пространственную структуру и обладает полярностью. Между отдель­ными молекулами воды образуются водородные свя­зи, определяющие физические и химические свойства воды.

Именно наличие водородных связей обеспечивает процессы терморегуляции в организмах, транспорт растворов по стеблям растений, строение многих орга­нических соединений.

Физические свойства воды

и Высокая теплопроводность воды обеспечива­ет равномерное распределение тепла по всему объему жидкости, находящейся в клетках, что предохраняет организм от перегрева.

■ Высокая удельная теплоемкость. Для разрыва водородных связей, удерживающих молекулы воды, требуется поглотить большое количество энергии. Это свойство воды обеспечивает поддержание теплового баланса в организме.

■ Высокая теплота парообразования. Для испа­рения воды необходима достаточно большая энергия. Температура кипения воды выше, чем у многих дру­гих веществ. Это свойство воды предохраняет орга­низм от перегрева.

■ Молекулы воды находятся в постоянном дви­жении, сталкиваясь друг с другом в жидкой фазе.

■ Вода может находиться в трех состояниях - жид­ком, твердом и газообразном.

■ Сцепление и поверхностное натяжение. Водо­родные связи обуславливают вязкость воды и сцепле­ние её молекул с молекулами других веществ (когезия). Благодаря силам сцепления молекул на поверхности воды создается пленка, обладающая такой характери­стикой, как поверхностное натяжение.

и Плотность. При охлаждении движение моле­кул воды замедляется. Количество водородных связей между молекулами становится максимальным. Наи­большей плотности вода достигает при 4 °С. При за­мерзании вода расширяется (необходимо место для образования водородных связей) и ее плотность умень­шается. Поэтому лед плавает.

■ Способность к образованию коллоидных струк­тур. Молекулы воды образуют вокруг нерастворимых молекул некоторых веществ оболочку, препятствую­щую образованию крупных частиц. Такое состояние этих молекул называется дисперсным (рассеянным). Мельчайшие частицы веществ, окруженные молекула­ми воды, образуют коллоидные растворы (цитоплаз­ма, межклеточные жидкости).

Биологические функции воды

Транспортная функция

Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение про­дуктов метаболизма. В природе вода переносит про­дукты жизнедеятельности в почвы и к водоемам.

Метаболическая функция

■ Вода является средой для всех биохимических ре­акций.

■ Вода является донором электронов при фотосин­тезе.

■ Вода необходима для гидролиза макромолекул до их мономеров.

Вода участвует в образовании смазывающих жидко­стей и слизей, секретов и соков в организме.

Уменьшению трения способствуют следующие жид­кости организма: синовиальная (имеющаяся в суста­вах позвоночных животных), плевральная (в плевраль­ной полости), перикардиальная (в околосердечной сумке).

Слизи облегчают передвижение веществ по кишеч­нику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей и др.

Секреты - это слюна, слёзы, желчь, сперма и т. д. Неорганические ионы

К неорганическим ионам клетки относятся: ка­тионы К + , Ка + , Са 2+ , М£ 2+ , N1^ и анионы СГ,

N0", н 2 ро;, нсо;, нро 2 "

Разность между количеством катионов и анионов на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникно­вение потенциала действия, что лежит в основе нерв­ного и мышечного возбуждения

Анионы фосфорной кислоты создают фосфатную буферную систему, поддерживающую pH внутрикле­точной среды организма на уровне 6-9.

Угольная кислота и её анионы создают бикарбонат- ную буферную систему и поддерживают pH внеклеточ­ной среды (плазмы крови) на уровне 7-4.

Соединения азота служат источником минераль­ного питания, синтеза белков, нуклеиновых кислот. Атомы фосфора входят в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов, а также костей позвоночных, хитино­вого покрова членистоногих. Ионы кальция - входят в состав вещества костей; они также необходимы для осуществления мышечного сокращения, свёртывания крови.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ №3

1. Назовите макро- и микроэлементы клетки.

2. Какие физические свойства воды определяют ее биологическое значение?

3. В чем заключается различие между полярными и неполярными растворителями?

4. Какова роль катионов и анионов солей в организ­ме? Что такое буферная система?

5. Какое из свойств воды обусловлено ее полярно­стью?

а) теплопроводность; б) теплоемкость; в) способ­ность растворять неполярные соединения; г) способ­ность растворять полярные соединения.

6. У детей развивается рахит при недостатке:

а) марганца и железа; б) кальция и фосфора; в) меди и цинка; г) серы и азота.

7. Передача возбуждения по нерву объясняется:

а) разностью концентраций ионов натрия и калия внутри и вне клетки; б) разрывом водородных связей между молекулами воды; в) полярностью воды г) раз­ностью концентраций внутри клетки кальция и фос­фора.

ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА КЛЕТКИ

Углеводы, липиды

Общая формула углеводов С п (Н 2 0) п.

Растворимые в воде углеводы

Растворимые в воде углеводы выполняют в орга­низме следующие функции: транспортную, защитную, сигнальную, энергетическую.

Моносахариды. Глюкоза - основной источник энергии для клеточного дыхания. Фруктоза - со­ставная часть нектара цветов и фруктовых соков. Рибоза и дезоксирибоза - структурные элемен­ты нуклеотидов, являющихся мономерами РНК и ДНК.

Дисахариды. Сахароза (глюкоза + фруктоза) - основной продукт фотосинтеза, транспортируемый в растениях. Лактоза (глюкоза + галактоза) - вхо­дит в состав молока млекопитающих. Мальтоза (глю­коза + глюкоза) - источник энергии в прорастающих семенах.

Нерастворимые в воде углеводы

Полимерные углеводы, крахмал, гликоген, цел­люлоза, хитин, нерастворимы в воде.

Функции полимерных углеводов: структурная, за­пасающая, энергетическая, защитная.

Крахмал - состоит из разветвленных спирали- зованных молекул, образующих запасные вещества в тканях растений.

Целлюлоза - полимер, образованный остатками глюкозы, состоящими из нескольких прямых парал­лельных цепей, соединенных водородными связями. Такая структура препятствует проникновению воды и обеспечивает устойчивость целлюлозных оболочек растительных клеток.

Хитин - основной структурный элемент покровов членистоногих и клеточных стенок грибов.

Гликоген - запасное вещество животной клетки.

Липиды - это сложные эфиры жирных кислот и глицерина. Нерастворимы в воде, но растворимы в неполярных растворителях. Присутствуют во всех клетках. Липиды состоят из атомов водорода, кисло­рода и углерода.

Виды липидов: жиры, воска, фосфолипиды, стеро- лы (стероиды).

Функции липидов

Запасающая - жиры откладываются в запас в тка­нях позвоночных животных.

Энергетическая - половина энергии, потребляе­мой клетками позвоночных животных в состоянии по­коя, образуется в результате окисления жиров. Жиры используются и как источник воды.

Защитная - подкожный жировой слой защищает организм от механических повреждений

Структурная - фосфолипиды входят в состав клеточных мембран.

Теплоизоляционная - подкожный жир помогает сохранить тепло.

Электроизоляционная - миелин, выделяемый клетками Шванна, изолирует некоторые нейроны, что во много раз ускоряет передачу нервных импульсов.

Питательная - желчные кислоты и витамин Б образуются из стероидов.

Смазывающая - воска покрывают кожу, шерсть, перья и предохраняют их от воды.

Восковым налетом покрыты листья многих растений, воск используется в строительстве пчелиных сот.

Гормональная - гормон надпочечников - корти­зон и половые гормоны имеют липидную природу. Их молекулы не содержат жирных кислот.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ №4

1. Какое из названных химических соединений не является биополимером?

а) белок; б) глюкоза; в) дезоксирибонуклеиновая кислота; г) целлюлоза.

2. Углеводы при фотосинтезе синтезируются из:

а) 0 2 и Н 2 0; б) С0 2 и Н 2 ; в) С0 2 и Н 2 0; г) С0 2 и Н 2 С0 3 .

3. В клетках животных запасным углеводом явля­ется:

а) целлюлоза; б) крахмал; в) муреин; г) гликоген.

4. Какое из указанных соединений имеет липидную природу?

а) гемоглобин; б) инсулин; в) тестостерон; г) пени­циллин.

5. Перечислите функции липидов в организме.

6. В каких органах растений и животных сосредото­чены жиры?

Рис. Структура белка:

1 - первичная структура, 2 - вторичная структура, 3 - тре­тичная структура, 4 - четвертичная структура

Все белки являются полипептидами, но не все по­липептиды - белками. В состав белков может входить 20 различных аминокислот. Чередование разных ами­нокислот в полипептидной цепи позволяет получать огромное количество разных белков.

Последовательность аминокислот в молекуле белка образует его первичную структуру (рис. 1). Она, в свою

очередь, зависит от последовательности нуклеотидов в участке молекулы ДНК (гене), кодирующем данный белок.

Во вторичной структуре молекула белка имеет вид спирали (рис. 2). Между СО - и ИН - группа­ми аминокислотных остатков соседних витков спира­ли возникают водородные связи, удерживающие цепь. Молекула белка, имеющая сложную конфигурацию в виде глобулы, приобретает третичную структуру (рис. 3). Прочность этой структуры обеспечивается ги­дрофобными, водородными, ионными и дисулъфидны- ми связями.

Некоторые белки имеют четвертичную структуру, образованную несколькими полипептидными цепя­ми - третичными структурами (рис. 4). Четвертичная структура также удерживается слабыми нековалент­ными связями - ионными, водородными, гидро­фобными. Однако прочность этих связей невелика, и структура может быть легко нарушена. Нарушение (денатурация) четвертичной, третичной и вторичной структур обратимо. Разрушение первичной структуры необратимо.

Функции белков

и Каталитическая (ферментативная) - бел­ки ускоряют расщепление питательных веществ в пи­щеварительном тракте, фиксацию углерода при фото­синтезе, участвуют в реакциях матричного синтеза. Ферменты - это специфические белки, обладающие активным центром - участком молекулы, соответ­ствующим по геометрической конфигурации молеку­лам субстрата. Каждый фермент ускоряет одну и толь­ко одну реакцию (как в прямом, так и в обратном направлении). Скорость ферментативных реакций за­висит от температуры среды, уровня ее pH, а также от концентраций реагирующих веществ и концентрации фермента.

Фермент Фермент

Активный

Субстрат Продукты

■ Транспортная - белки обеспечивают актив­ный транспорт ионов через клеточные мембраны, транспорт кислорода и углекислого газа (гемоглобин), транспорт жирных кислот (сывороточный альбумин).

■ Защитная - антитела, обеспечивают иммунную защиту организма; фибриноген и фибрин защищают организм от кровопотерь.

■ Структурная - белки входят в состав клеточ­ных мембран; белок кератин образует волосы и ногти; белки коллаген и эластин - хрящи и сухожилия.

■ Сократительная - обеспечивается сократитель­ными белками - актином и миозином.

■ Сигнальная - белковые молекулы могут прини­мать сигналы и служить их переносчиками в организ­ме (гормонами). Следует помнить, что не все гормоны являются белками.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ № 5

1. Дайте определение понятию «белок».

2. Перечислите основные функции белков и объяс­ните, как строение белка определяет выполнение этих функций.

3. Приведите примеры различных белков.

4. Как образуется пептидная связь?

5. Объясните особенности структурной организации белковой молекулы.

6. Что такое денатурация?

Нуклеиновые кислоты. Реакции матричного синтеза

Структура молекулы ДНК была установлена в 1953 г. американцем Джеймсом Уотсоном и англичанином Френсисом Криком.

ДНК - линейный полимер, имеющий вид двойной спирали, образованной парой антипараллельных ком­плементарных цепей. Мономерами ДНК являются ну­клеотиды.

Каждый нуклеотид ДНК состоит из пуринового (А - аденин или Г - гуанин) или пиримидинового (Т - тимин или Ц - цитозин) азотистого основания, пятиуглеродного сахара - дезоксирибозы и фосфат­ной группы.

Молекула ДНК имеет следующие параметры: шири­на спирали, около 2 нм, шаг, или полный оборот спи­рали, - 3,4 нм. В одном шаге содержится 10 компле­ментарных пар нуклеотидов. Нуклеотиды в молекуле ДНК обращены друг к другу азотистыми основаниями и объединены парами в соответствии с правилами ком- плементарности: напротив аденина расположен тимин, напротив гуанина - цитозин. Пара А - Т соединена двумя водородными связями, а пара Г - Ц - тремя.

Остов цепей ДНК образован сахарофосфатными остатками.

Репликация ДНК - это процесс самоудвоения мо­лекулы ДНК, осуществляемый под контролем фермен­тов.

На каждой из цепей, образовавшихся после разры­ва водородных связей, при участии фермента ДНК-по- лимеразы синтезируется дочерняя цепь ДНК. Мате­риалом для синтеза служат свободные нуклеотиды, имеющиеся в цитоплазме клеток.

Синтез дочерних молекул на соседних цепях идет с разной скоростью. На одной цепи новая молекула со­бирается непрерывно, на другой - с некоторым отста­ванием и фрагментарно. После завершения процесса фрагменты новых молекул ДНК сшиваются фермен­том ДНК - лигазой. Так из одной молекулы ДНК возникает две, являющиеся точной копией друг дру­га и материнской молекулы. Такой способ репликации называется полуконсервативным.

Биологический смысл репликации заключается в точной передаче наследственной информации от ма­теринской молекулы к дочерним, что и происходит при делении соматических клеток.

РНК - линейный полимер, состоящий, как прави­ло, из одной цепи нуклеотидов. В составе РНК тимино­вый нуклеотид замещен на урациловый (У). Каждый нуклеотид РНК содержит пятиуглеродный сахар - рибозу, одно из четырех азотистых оснований и оста­ток фосфорной кислоты.

Матричная, или информационная, РНК. Синтези­руется в ядре при участии фермента РНК-полимера- зы. Комплементарна участку ДНК, на котором проис­ходит синтез. Составляет 5% РНК клетки. Рибосомная РНК - синтезируется в ядрышке и входит в состав рибосом. Составляет 85% РНК клетки. Транспортная

РНК (более 40 видов). Транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка. Имеет форму клеверного листа и состоит из 70-90 нуклеотидов.

Реакции матричного синтеза

К реакциям матричного синтеза относят репли­кацию ДНК, синтез РНК на ДНК (транскрипцию), и синтез белка на мРНК (трансляцию), а также син­тез РНК или ДНК на РНК вирусов.

Молекула иРНК выходит в цитоплазму на рибосо­мы, где происходит синтез полипептидных цепей. Про­цесс перевода информации, содержащейся в последо­вательности нуклеотидов иРНК, в последовательность аминокислот в полипептиде называется трансляцией.

Определённая аминокислота доставляется к рибосо­мам определённым видом тРНК из цитоплазмы. тРНК (iантикодон) находит комплементарный триплет на иРНК (кодон) и отщепляет доставленную аминокисло­ту в белковую цепь. Подробнее процесс биосинтеза белка будет рассмотрен ниже.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ Мб

1. Расскажите о строении нуклеиновых кислот, сравнив их по составу и функциям, выполняемым в организме.

2. Какова последовательность реакций матричного синтеза?

3. Трансляция осуществляется в процессе

а) перевода информации с ДНК на РНК; б) репли­кации ДНК; в) перевода информации РНК в последо­вательность аминокислот в белке; г) репарации ДНК.

4. В каком случае правильно указан состав нуклео­тида ДНК?

а) рибоза, остаток фосфорной кислоты, тимин;

б) фосфорная кислота, урацил, дезоксирибоза; в) остаток фосфорной кислоты, дезоксирибоза, аденин;

г) остаток фосфорной кислоты, рибоза, гуанин.

Можно сказать, что живые организмы - это сложная система, выполняющая различные функции необходимые для нормальной жизнедеятельности. Они состоят из клеток. Поэтому, подразделяются на многоклеточные и одноклеточные. Именно клетка составляет основу любого организма, независимо от его структуры.

Одноклеточные организмы имеют только один У многоклеточных живых организмов представлены различные типы клеток, которые отличаются по своему функциональному значению. Изучением клетки занимается цитология, которую включает в себя наука биология.

Строение клетки практически одинаково для любого их типа. Они различаются по функциям, размерам и форме. Химический состав тоже типичен для всех клеток живых организмов. Клетка содержит главные молекулы: РНК, белки, ДНК и элементы полисахаридов и липидов. Почти на 80 процентов клетка состоит из воды. Кроме этого в ее состав входят сахара, нуклеотиды, аминокислоты и прочие продукты процессов, происходящих в клетке.

Строение клетки живого организма состоит из множества компонентов. Поверхность клетки составляет мембрана. Она позволяет обеспечить клетке проникновение только определенных веществ. Между клеткой и мембраной находится жидкое Именно мембрана является посредником в обменных процессах, происходящих между клеткой и межклеточной жидкостью.

Основным компонентом клетки является цитоплазма. Это вещество вязкой, полужидкой консистенции. В ней содержится органоиды, которые выполняют ряд функций. К ним относятся следующие компоненты: клеточный центр, лизосомы, ядро, митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы и комплекс Гольджи.Каждый из этих компонентов обязательно входит в строение клетки.

Вся цитоплазма состоит из множества канальцев и полостей, которые представляют собой эндоплазматическую сеть. Вся эта система синтезирует, накапливает и продвигает органические соединения, которые вырабатывает клетка. Эндоплазматическая сеть участвует и в синтезе белка.

Помимо нее в синтезе белка принимают участие рибосомы, которые содержат РНК и белок. Комплекс Гольджи влияет на образование лизосом и накапливает Это специальные полости с пузырьками на концах.

Клеточный центр содержит два тельца, участвующих в Клеточный центр расположен непосредственно возле ядра.

Так постепенно мы подобрались к главному компоненту в строение клетки - ядру. Это самая важная часть клетки. Оно содержит ядрышко, белки, жиры, углеводы и хромосомы. Вся внутренность ядра заполнена ядерным соком. Всю информацию о наследственности содержат клетки тела человека предусматривает наличие 46 хромосом. Половые клетки состоят из 23 хромосом.

В строение клеток входят и лизосомы. Они очищают клетку от отмерших частиц.
Клетки, кроме основных компонентов, содержат и некоторые соединения органического и неорганического характера. Как уже было сказано, клетка состоит на 80 процентов из воды. Еще одним неорганическим соединением, которое входит в ее состав, являются соли. Вода играет важную роль в жизнедеятельности клетки. Она является главным участникам химических реакций, в качестве переносчика веществ и вывода из клетки вредных соединений. Соли способствуют правильному распределению воды в структуре клетки.

Среди органических соединений присутствуют: водород, кислород, сера, железо, магний, цинк, азот, йод, фосфор. Они являются жизненно необходимыми для преобразования в сложные органические соединения.

Клетка - это основная составляющая любого живого организма. Ее структура - сложный механизм, в котором не должно быть ни каких сбоев. Иначе, это приведет к неизменным процессам.

Клетки делятся на прокариотические и эукариотические. Первые - это водоросли и бактерии, которые содержат генетическую информацию в одной единственной органелле, - хромосоме, а эукариотические клетки, составляющие более сложные организмы, такие как человеческое тело, имеют четко дифференцированное ядро, в котором находится несколько хромосом с генетическим материалом.

Эукариотическая клетка

Прокариотическая клетка

Строение

Клеточная или цитоплазматическая мембрана

Цитоплазматическая мембрана (оболочка) - это тонкая структура, которая отделяет содержимое клетки от окружающей среды. Она состоит из двойного слоя липидов с белковыми молекулами толщиной примерно 75 ангстрем.

Клеточная мембрана сплошная, но у нее имеются многочисленные складки, извилины, и поры, что позволяет регулировать прохождение через нее веществ.

Клетки, ткани, органы, системы и аппараты

Клетки , Человеческий организм - слагаемое элементов, которые слаженно действуют, чтобы эффективно выполнять все жизненные функции.

Ткань - это клетки одинаковой формы и строения, специализированные на выполнении одной и той же функции. Различные ткани объединяются и образуют органы, каждый из которых выполняет конкретную функцию в живом организме. Кроме того, органы также группируются в систему для выполнения определенной функции.

Ткани:

Эпителиальная - защищает и покрывает поверхность тела и внутренние поверхности органов.

Соединительная - жировая, хрящевая и костная. Выполняет различные функции.

Мышечная - гладкая мышечная ткань, поперечнополосатая мышечная ткань. Сокращает и расслабляет мышцы.

Нервная - нейроны. Вырабатывает и передает и принимает импульсы.

Размер клеток

Величина клеток очень разная, хотя в основном она колеблется от 5 до 6 микронов (1 микрон = 0,001 мм). Этим объясняется тот факт, что многие клетки не могли рассмотреть до изобретения электронного микроскопа, разрешающая способность которого составляет от 2 до 2000 ангстрем (1 ангстрем = 0,000 000 1 мм).Размер некоторых микроорганизмов меньше 5 микрон, но есть и клетки-гиганты. Из наиболее известных - это желток птичьих яиц, яйцеклетка размером около 20 мм.

Есть еще более поразительные примеры: клетка ацетабулярии, морской одноклеточной водоросли, достигает 100 мм, а рами, травянистого растения, - 220 мм - больше ладони.

От родителей к детям благодаря хромосомам

Ядро клетки претерпевает различные изменения, когда клетка начинает делиться: исчезают оболочка и ядрышки; в это время хроматин становится более плотным, образуя в итоге толстые нити - хромосомы. Хромосома состоит из двух половин - хроматид, соединенных в месте сужения (центрометр).

Наши клетки, так же как и все клетки животных и растений, подчиняются так называемому закону численного постоянства, согласно которому число хромосом определенного вида постоянно.

Кроме того, хромосомы распределяются парами, идентичными между собой.

В каждой клетке нашего тела имеется 23 пары хромосом, представляющих собой несколько удлиненных молекул ДНК. Молекула ДНК принимает форму двойной спирали, состоящей из двух групп сахарофосфата, откуда в виде ступенек винтовой лестницы выступают азотистые основы (пурины и пирамидины).

Вдоль каждой хромосомы располагаются гены, ответственные за наследственность, передачу генных признаков от родителей к детям. Именно они определяют цвет глаз, кожи, форму носа и т. д.

Митохондрии

Митохондрии - это органеллы округлой или удлиненной формы, распределенные по всей цитоплазме, содержащие водянистый раствор ферментов, способные осуществлять многочисленные химические реакции, например клеточное дыхание.

С помощью этого процесса высвобождается энергия, которая необходима клетке для выполнения ее жизненных функций. Митохондрии находятся в основном в наиболее активных клетках живых организмов: клетках поджелудочной железы и печени.

Ядро клетки

Ядро, одно в каждой человеческой клетке, является ее основным компонентом, так как это организм, управляющий функциями клетки, и носитель наследственных признаков, что доказывает его важность в размножении и передаче биологической наследственности.

В ядре, размер которого колеблется от 5 до 30 микрон, можно различить следующие элементы:

• Ядерная оболочка. Она двойная и позволяет веществам проходить между ядром и цитоплазмой благодаря своей пористой структуре.
• Ядерная плазма. Светлая, вязкая жидкость, в которую погружены остальные ядерные структуры.
• Ядрышко. Сферическое тельце, изолированное или в группах, участвующее в образовании рибосом.
• Хроматин. Вещество, которое может принимать различную окраску, состоящее из длинных нитей ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). Нити представляют собой частицы, гены, каждый из которых содержит информацию об определенной функции клетки.

Ядро типичной клетки

Клетки кожи живут в среднем одну неделю. Эритроциты живут 4 месяца, а костные клетки - от 10 до 30 лет.

Центросома

Центросома обычно находится рядом с ядром и играет важнейшую роль в митозе, или клеточном делении.

Она состоит из 3 элементов:

• Диплосома. Состоит из двух центриол - цилиндрических структур, расположенных перпендикулярно.
• Центросфера. Полупрозрачное вещество, в которое погружена диплосома.
• Астер. Лучистое образование из нитей, выходящих из центросферы, имеющее важное значение для митоза.

Комплекс Гольджи, лизосомы

Комплекс Гольджи состоит из 5-10 плоских дисков (пластин), в котором различают основной элемент - цистерну и несколько диктиосом, или скопление цистерн. Эти диктиосомы разъединяются и распределяются равномерно во время митоза, или деления клетки.

Лизосомы, «желудок» клетки, образуются из пузырьков комплекса Гольджи: они содержат пищеварительные ферменты, которые позволяют им переваривать пишу, поступающую в цитоплазму. Их внутренняя часть, или микус, выстлана толстым слоем полисахаридов, которые препятствуют тому, чтобы эти ферменты разрушили собственный клеточный материал.

Рибосомы

Рибосомы - это клеточные органеллы диаметром около 150 ангстрем, которые прикреплены к оболочкам эндоплазматического ретикулума или свободно размещаются в цитоплазме.

Они состоят из двух подъединиц:

• большая подъединица состоит из 45 молекул белка и 3 РНК (рибонуклеиновой кислоты);
• меньшая подъединица состоит из 33 молекул белка и 1 РНК.

Рибосомы объединяются в полисомы с помощью молекулы РНК и синтезируют белки из молекул аминокислот.

Цитоплазма

Цитоплазма - это органическая масса, расположенная между цитоплазматической мембраной и оболочкой ядра. Содержит внутреннюю среду - гиалоплазму - вязкую жидкость, состоящую из большого количества воды и содержащую белки, моносахариды и жиры в растворенном виде.

Она является частью клетки, наделенной жизненной активностью, потому что внутри нее двигаются различные клеточные органеллы и происходят биохимические реакции. Органеллы выполняют в клетке ту же роль, что и органы в человеческом теле: производят жизненно важные вещества, генерируют энергию, выполняют функции пищеварения и выведения органических веществ и т. д.

Примерно треть цитоплазмы составляет вода.

Кроме того, в цитоплазме содержится 30% органических веществ (углеводов, жиров, белков) и 2-3% неорганических веществ.

Эндоплазматический ретикулум

Эндоплазматический ретикулум - это структура в виде сети, образованная заворачиванием цитоплазматической оболочки в саму себя.

Считается, что этот процесс, известный как инвагинация, привел к появлению более сложных существ с большими потребностями в белках.

В зависимости от наличия или отсутствия рибосом в оболочках различают два типа сетей:

1. Эндоплазматический ретикулум складчатый. Совокупность плоских структур, соединенных между собой и сообщающихся с ядерной мембраной. К ней прикреплено большое количество рибосом, поэтому ее функция заключается в накоплении и выделении белков, синтезированных в рибосомах.

2. Эндоплазматический ретикулум гладкий. Сеть из плоских и трубчатых элементов, которая сообщается со складчатым эндоплазматическим ретикулумом. Синтезирует, выделяет и переносит жиры по всей клетке, вместе с белками складчатого ретикулума.

Хотите читать всё самое интересное о красоте и здоровье, подпишитесь на рассылку !

ТЕОРИЯ

Строение и функции органоидов клетки

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Какую функцию выполняют углеводы в клетке

1) каталитическую 2) энергетическую 3) хранение наследственной информации

4) участие в биосинтезе белка

1. Какую функцию выполняют в клетке молекулы ДНК

1) строительную 2) защитную 3) носителя наследственной информации

4) поглощения энергии солнечного света

1. В процессе биосинтеза в клетке происходит

1) окисление органических веществ 2) поступление кислорода и удаление углекислого газа

3) образование более сложных органических в-в 4) расщепление крахмала до глюкозы

1. Одно из положений клеточной теории заключается в том, что

1) клетки организмов одинаковы по своему строению и функциям

2) растительные организмы состоят из клеток

3) животные организмы состоят из клеток

4) все низшие и высшие организмы состоят из клеток

1. Между понятием рибосома и синтез белка существует определенная связь. Такая же связь существует между понятием клеточная мембрана и одним из приведенных ниже. Найдите это понятие.

1) транспорт веществ 2) синтез АТФ 3) деление клетки 4) синтез жиров

1. Внутреннюю среду клетки называют

1) ядром 2) вакуолью 3) цитоплазмой 4) эндоплазматической сетью

1. В ядре клетки расположены

1) лизосомы 2) хромосомы 3) пластиды 4) митохондрии

1. Какую роль играет ядро в клетке

1) содержит запас питательных веществ 2) осуществляет связь между органоидами

3) способствует поступлению веществ в клетку 4) обеспечивает сходство материнской клетки с дочерними

1. Переваривание пищевых частиц и удаление отмерших клеток происходит в организме с помощью

1) аппарата Гольджи 2) лизосом 3) рибосом 4) эндоплазматической сети

1. Какую функцию выполняют в клетке рибосомы

1) синтезируют углеводы 2) осуществляют синтез белков

3) расщепляют белки до аминокислот 4) участвуют в накоплении неорганических веществ

1. В митохондриях в отличие от хлоропластов происходит

1) синтез углеводов 2) синтез ферментов 3) окисление минеральных веществ

4) окисление органических веществ

1. Митохондрии отсутствуют в клетках

1) мха кукушкин лен 2) городской ласточки 3) рыбы-попугая 4) бактерии стафилококка

1. Хлоропласты содержатся в клетках

1) пресноводной гидры 2) мицелия белого гриба 3) древесины стебля ольхи 4) листьев свеклы

1. Клетки организмов автотрофов отличаются от клеток гетеротрофов наличием в них

1) пластид 2) оболочки 3) вакуолей 4) хромосом

1. Плотную оболочку, цитоплазму, ядерное вещество, рибосомы, плазматическую мембрану имеют клетки

1) водорослей 2) бактерий 3) грибов 4) животных

1. Эндоплазматическая сеть в клетке

1) осуществляет транспорт органических веществ

2) ограничивает клетку от окружающей среды или других клеток

3) участвует в образовании энергии

4) сохраняет наследственную информацию о признаках и свойствах клетки

1. В клетках грибов не происходит фотосинтез, т.к. в них отсутствует

1) хромосомы 2) рибосомы 3) митохондрии 4) пластиды

1. Не имеют клеточного строения, активны только в клетках других организмов

1) бактерии 2) вирусы 3) водоросли 4) простейшие

1. В клетках человека и животных в качестве источника энергии используются

1) гормоны и витамины 2) вода и углекислый газ

3) неорганические вещества 4) белки,жиры и углеводы

1. Какая из последовательностей понятий отражает организм, как единую систему

1) Молекулы – клетки – ткани – органы - системы органов - организм

2) Системы органов – органы – ткани – молекулы – клетки – организм

3) Орган – ткани – организм – клетка – молекулы – системы органов

4) Молекулы – ткани – клетки – органы – системы органов – организм

Разработки уроков (конспекты уроков)

Презентации к урокам

Основное общее образование

Линия УМК В. В. Пасечника. Биология (5-9)

Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

Победитель конкурса "Электронный учебник на уроке".

Цель: обобщить и систематизировать знания о строении растительной клетки и протекающих в ней жизненно важных процессах.

Планируемые результаты:

• личностные: формирование коммуникативной компетентности в общении с учащимися и учителем в процессе образовательной деятельности;
• метапредметные: умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности, оценивать результаты деятельности;
• коммуникативные: умение работать в группе;
• регулятивные: умение высказывать предположение и его доказывать;
• познавательные: выбирать основания для сравнения, построения логической цепочки
• предметные: выявления отличительных признаков грибов, сравнение биологических объектов, умение делать выводы.

Вид урока: обобщающий урок.

Оснащенность урока: таблицы “Растительная клетка”, “Митоз”, конверты с заданиями, микроскопы, чашки Петри с кусочками репчатого лука, предметные и покровные стекла, препаровальные иглы, пипетки, стаканы с водой, салфетки. Задания в конвертах.

Используемые на уроке ЭФУ: электронное приложение к учебнику Биология. Бактерии, грибы, растения В.В.Пасечник Издательство “Дрофа”.

Вид используемых на уроке средств ИКТ: компьютер, проектор, экран. ноутбук учителя, ноутбуки для учащихся (20 шт). Наушники (для работы со звуковыми источниками информации). Мультимедиа презентация.

Кабинет подготовлен для работы обучающихся в трех группах. Распределение по группам происходит независимо. Жетоны трех цветов по количеству обучающихся. Обучающиеся вытаскивают жетон определенного цвета и объединяются по цвету, формируя три группы.

Ход урока

Организационный этап. Приветствие

Постановка проблемы

У: Разгадав головоломку, вы узнаете тему урока.

КОП ПРО НЗВ ВЛТ БСО ИКР ЛАЕ ЮДН ГХИ ТНЕ

Актуализация знаний

У : Клетка – это структурная и функциональная единица всех живых организмов. Кроме того, клетка и сама живая. Все живые организмы представляют собой или одну свободноживущую клетку, или объединение какого-то количества клеток. Слайд №2

?: Вспомните, какими свойствами обладают все живые организмы?..

О: Питание, дыхание, выделение, рост и развитие, обмен веществ и энергии и др.

У : Клетка фактически является самовоспроизводящейся химической системой. Она физически отделена от своего окружения, но обладает способностью обмена с этим окружением, т. е. способна поглощать вещества, которые необходимы ей в качестве “пищи” и выводить наружу накопившиеся “отходы”. Клетки способны размножаться при помощи деления.

?: Поставьте цель урока

О: Повторить, закрепить знания, полученные при изучении темы: “Клеточное строение организмов”.

У: Какие вопросы мы должны повторить?

О: Строение клетки, процессы жизнедеятельности в клетке.

Основной этап. Обобщение и систематизация

У : Вы поделены на три группы. Выберите капитана в своей группе. Приглашаются капитаны для получения конвертов с заданиями. Подготовка длится в течение 7 минут.

Деятельность обучающихся: внутри каждой группы распределяют роли для выполнения задания и защиты своего проекта. Изучают материал, анализируют информацию, делают записи в тетрадях. Готовят отчет работы группы.

• I группа “Строение растительной клетки”. Пользуясь информацией электронного учебника и используя интерактивный режим составить “портрет клетки” (интерактивный контент стр. 36; рис. 20 “Строение растительной клетки”).

1. Систематизируйте знания о строении и функции органоидов для этого наведите мышкой на курсор на название каждого из элементов ее строения и кликните мышкой.
2. Приготовьте микропрепарат кожицы чешуи лука и рассмотрите его под микроскопом. Слайд №3

• II группа “Устройство микроскопа и правила работы с ним” (интерактивный контент стр. 32-33; рис. 17 “Световой микроскоп”).

1. Перетяните с помощью мыши названия элементов строения светового микроскопа.
2. Перетяните с помощью мыши увеличение, которое дает соответствующая комбинация “Объектив – окуляр”. Слайд №4

• III группа “Жизнедеятельность клетки. Деление и рост клеток” (интерактивный контент стр. 44; рис. 24 “Взаимодействие соседних клеток”).

1. Используя интерактивный режим, обобщите знания о значении движения цитоплазмы в клетке.
2. Используя интерактивный режим, обобщите знания о делении клетки. Слайд №5

Каждая группа, выполняя задание, использует разные источники информации: электронное приложение к учебнику, текст и рисунки учебника, презентация к уроку. Формы: фронтальная, групповая, индивидуальная. Методы: словесные (рассказ, беседа); наглядные (демонстрация таблиц и слайдов); практические (поиск информации из разных источников, мини-проект); дедуктивные (анализ, обобщение). Учащиеся по окончании работы представляют результаты работы группы.

После ответов на вопросы, учащиеся получают другие задания. Самым активным учащимся учитель предлагает пересесть за другой стол. Они получают задание по сложнее – прочитать текст, озаглавить его и вставить пропущенные слова (в тексте сейчас они выделены курсивом).

Задания повышенной трудности

Вставь пропущенные термины:

... – структурная и функциональная единица всех живых организмов. Все клетки друг от друга отделены клеточной.... На внешней стороне, которой находится особая плотная оболочка, состоящая из.... .Живое содержимое клетки представлено.... – бесцветным вязким полупрозрачным веществом. В цитоплазме располагаются многочисленные.... Важнейшим органоидом клетки является... . Оно хранит наследственную информацию, регулирует процессы обмена внутри клетки. В ядре находится одно или несколько... . В растительной клетке имеется три вида... . ... имеют зеленую окраску, ... красную, а... – белую. В старых клетках хорошо заметны полости, содержащие клеточный сок. Эти образования называются... .

Правильный ответ: Клетка – структурная и функциональная единица всех живых организмов. Все клетки друг от друга отделены клеточной оболочкой. На внешней стороне, которой находится особая плотная оболочка, состоящая из клетчатки . Живое содержимое клетки представлено цитоплазмой – бесцветным вязким полупрозрачным веществом. В цитоплазме располагаются многочисленные органоиды . Важнейшим органоидом клетки является ядро . Оно хранит наследственную информацию, регулирует процессы обмена внутри клетки. В ядре находится одно или несколько ядрышек . В растительной клетке имеется три вида пластид . Хлоропласты имеют зеленую окраску, хромопласты красную, а лейкопласты – белую. В старых клетках хорошо заметны полости, содержащие клеточный сок. Эти образования называются (вакуоли ).

Остальные обучающиеся рисуют общую схему строения клетки, обозначив все ее части, пользуясь цветными карандашами.

У: К сожалению клетки, как и все живое, гибнут. Наши тела тоже состоят из клеток. Особенно разрушительно действуют на клетки организма курение табака и употребление алкоголя.

Табачный дым содержит ядовитые вещества, например никотин, бензопирен, которые губят клетки и способствуют развитию злокачественных опухолей.

Подведение итогов

Мы повторили сегодня с вами особенности строения и жизнедеятельность растительной клетки. Какой же вывод можно сделать в конце нашего урока? Слайд №6

О: Клетка – элементарная живая система, основа строения и жизнедеятельности всех живых организмов. Несмотря на великое разнообразие растительных и животных клеток все клетки имеют одинаковые части клеточную оболочку, цитоплазму и ядро. Во всех клетках протекают сходные процессы жизнедеятельности: питание, дыхание, рост, развитие, размножение, обмен веществ. Слайд №7

Учащиеся подходят с жетонами и получают оценки.

Домашнее задание на выбор учащегося:

• Создать модель растительной клетки, используя разные материалы (пластилин, цветную бумагу и т.д.)
• Составить рассказ-сказку о жизни растительной клетки
• Подготовить сообщение об открытии Р.Гука
• Посети школьную лабораторию и приготовь “исторический” препарат Р.Гука*

Используемая литература:

• А.А.Калинина. Поурочные разработки по биологии. 6(7) класс.– М.: Вако, 2005.