Строение клетки. Структурная система цитоплазмы.
Органеллы | Строение | Функции |
Наружная клеточная мембрана | Ультрамикроскопическая пленка, состоящая из двух мономолекулярных слоев белка и расположенного между ними бимолекулярного слоя липидов. Цельность липидного слоя может прерываться белковыми молекулами – «порами». | Изолирует клетку от окружающей среды, обладает избирательной проницаемостью, регулирует процесс поступления веществ в клетку; обеспечивает обмен веществ и энергии с внешней средой, способствует соединению клеток в ткани, участвует в пиноцитозе и фагоцитозе; регулирует водный баланс клетки и выводит из нее конечные продукты жизнедеятельности. |
Эндоплазматическая сеть (ЭС) | Ультрамикроскопическая система мембран, образующих трубочки, канальцы, цистерны, пузырьки. Строение мембран универсальное, вся сеть объединена в единое целое с наружной мембраной ядерной оболочки и наружной клеточной мембраной. Гранулярная ЭС несет рибосомы, гладкая – лишена их. | Обеспечивает транспорт веществ как внутри клетки, так и между соседними клетками. Делит клетку на отдельные секции, в которых одновременно происходят различные физиологические процессы и химические реакции. Гранулярная ЭС участвует в синтезе белка. В каналах ЭС образуются сложные молекулы белка, синтезируются жиры, транспортируется АТФ. |
Рибосомы | Ультрамикроскопические органеллы округлой или грибовидной формы, состоящие из двух частиц-субъединиц. Они не имеют мембранного строения и состоят из белка и РНК. Субъединицы образуются в ядрышке. Объединяются вдоль молекулы иРНК в цепочки-полирибосомы-в цитоплазме. | Универсальные органеллы всех клеток растений и животных. Находятся в цитоплазме в свободном состоянии или на мембранах ЭС; кроме того, содержатся в митохондриях и хлоропластах. В рибосомах синтезируются белки по принципу матричного синтеза;образуется полипептидная цепочка-первичная структура молекулы белка. |
Митохондрии | Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя – образует различной формы выросты – кристы. В матриксе митохондрий (полужидком веществе) находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК. | Универсальная органелла, являющаяся дыхательным и энергетическим центром. В процессе кислородного (окислительного) этапа диссимиляции в матриксе с помощью ферментов происходит расщепление органических веществ с освобождением энергии, которая идет на синтез АТФ (на кристах). |
Лейкопласты | Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Внутренняя мембрана образует 2 –3 выроста. Форма округлая. Бесцветны. | Характерны для растительных клеток. Служат местом отложения запасных питательных веществ, главным образом крахмальных зерен. На свету их строение усложняется и они преобразуются в хлоропласты. Образуются из пропластид. |
Хлоропласты | Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Наружная мембрана гладкая. Внутренняя мембрана образует систему двухслойных пластин – тилакоидов стромы и тилакоидов гран. В мембранах тилакоидов гран между слоями молекул белков и липидов сосредоточены пигменты – хлорофилл и каротиноиды. В белково-липидном матриксе находятся собственные рибосомы, ДНК, РНК. Форма хлоропластов чечевицеобразная. Окраска зеленая. | Характерны для растительных клеток. Органеллы фотосинтеза, способные создавать из неорганических веществ (углекислого газа и воды) при наличии световой энергии и пигмента хлорофилла органические вещества – углеводы и свободный кислород. Синтез собственных белков. Могут образоваться из пропластид или лейкопластов, а осенью перейти в хромопласты (красные и оранжевые плоды, красные и желтые листья). |
Хромопласты | Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Собственно хромопласты имеют шаровидную форму, а образовавшиеся из хлоропластов принимают форму кристаллов каротиноидов, типичную для данного вида растения. Окраска красная, оранжевая, желтая. | Характерны для растительных клеток. Придают лепесткам цветков окраску, привлекательную для насекомых – опылителей. В осенних листьях и зрелых плодах, отделяющихся от растения, содержатся кристаллические каротиноиды – конечные продукты обмена. |
Аппарат Гольджи | Микроскопические одномембранные органеллы, состоящие из стопочки плоских цистерн, по краям которых ответвляются трубочки, отделяющие мелкие пузырьки. | В общей системе мембран любых клеток – наиболее подвижная и изменяющаяся органелла. В цистернах накапливаются продукты синтеза, распада и вещества, поступившие в клетку, а также вещества, которые выводятся из клетки. Упакованные в пузырьки, они поступают в цитоплазму: одни используются, другие выводятся наружу. В растительной клетке участвует в построении клеточной стенки. |
Лизосомы | Микроскопические одномембранные органеллы округлой формы. Их число зависит от жизнедеятельности клетки и ее физиологического состояния. В лизосомах находятся лизирующие (растворяющие) ферменты, синтезированные на рибосомах. | Переваривание пищи, попавшей в животную клетку при фагоцитозе или пиноцитозе. Защитная функция. В клетках любых организмов осуществляют автолиз (саморастворение органелл), особенно в условиях пищевого или кислородного голодания. У животных рассасывается хвост. У растений растворяются органеллы при образовании пробковой ткани, сосудов древесины. |
Клеточный центр | Ультрамикроскопическая органелла немембранного строения. Состоит из двух центриолей. Каждая имеет цилиндрическую форму, стенки образованы девятью триплетами трубочек, а в середине находится однородное вещество. Центриоли расположены перпендикулярно друг к другу. | Принимает участие в делении клеток животных и низших растений. В начале деления (в профазе) центриоли расходятся к разным полюсам клетки. От центриолей к центромерам хломосом отходят нити веретена деления. В анафазе эти нити притягивают хроматиды к полюсам. После окончания деления центриоли остаются в дочерних клетках, удваиваются и образуют клеточный центр. |
Органоиды движения | Реснички – многочисленные цитоплазматические выросты на поверхности мембраны. | Удаление частичек пыли (реснитчатый эпителий верхних дыхательных путей), передвижение (одноклеточные рпганизмы). |
Жгутики – единичные цитоплазматические выросты на поверхности клетки. | Передвижение (сперматозоиды, зооспоры, одноклеточные организмы). | |
Ложные ножки (псевдоподии) – амебовидные выступы цитоплазмы. | Образуются у животных в разных местах цитоплазмы для захвата пищи, для передвижения. | |
Миофибриллы – тонкие нити до 1 см длиной и больше. | Служат для сокращения мышечных волокон, вдоль которых они расположены. | |
Цитоплазма, осуществляющая струйчатое и круговое движение. | Перемещение органелл клетки по отношению к источнику света (при фотосинтезе), тепла, химического раздражителя. |
Структурная система ядра.
Структуры | Строение | Функции |
Ядерная оболочка | Двухслойная пористая. Наружная мембрана переходит в мембраны ЭС. Свойственна всем клеткам животных и растений, кроме бактерий и синезеленых, которые не имеют ядра. | Отделяет ядро от цитоплазмы. Регулирует транспорт веществ из ядра в цитоплазму (РНК, субъединицы рибосом) и из цитоплазмы в ядро (белки, жиры, углеводы, АТФ, вода, ионы). |
Хромосомы | В интерфазной клетке имеет вид мелкозернистых нитевидных структур, состоящих из молекул ДНК и белковой (нуклеопротеидной) обкладки. В делящихся клетках хроматиновые структуры спирализуются и образуют хромосомы. Хромосома состоит из двух хроматид и после деления ядра становится однохроматидной. К началу следующего деления у каждой хромосомы достраивается вторая хроматида. Хромосомы имеют первичную перетяжку, на которой расположена центромера; перетяжка делит хромосому на два плеча одинаковой или разной длины. У ядрышковых хромосом есть вторичная перетяжка. | Хроматиновые структуры – носители ДНК. ДНК состоит из участков – генов, несущих наследственную информацию и передающихся от предков потомкам через половые клетки. Совокупность хромосом и генов половых клеток родителей передается детям, что обеспечивает устойчивость признаков, характерных для данной популяции, вида. В хромосомах синтезируются ДНК, РНК, что служит необходимым фактором передачи наследственной информации при делении клеток и построении молекул белка. |
Ядрышко | Шаровидное тело, напоминающее клубок ниток. Состоит из белка и РНК. Образуется на вторичной перетяжке ядрышковой хромосомы. При делении клеток распадается. | Формирование половинок рибосом из рРНК и белка. Половинки (субъединицы) рибосом через поры в ядерной оболочке выходят в цитоплазму и объединяются в рибосомы. |
Ядерный сок (кариолимфа) | Полужидкое вещество, представляющее коллоидный раствор белков, нуклеиновых кислот, углеводов, минеральных солей. Реакция среды – кислая. | Участвует в транспорте веществ и ядерных структур, заполняет пространство между ядерными структурами; во время деления клеток смешивается с цитоплазмой. |
Сравнение растительной и животной клетки:
Общие признаки:
1.единство структурных систем – цитоплазмы и ядра.
2.сходство процессов обмена веществ и энергии.
3. единство принципа наследственного кода.
4.универсальное мембранное строение.
5.единство химического состава.
6.сходство процесса деления клеток.
Отличительные признаки.
Признаки | Растительная клетка | Животная клетка |
Пластиды | Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты. | Отсутствуют. |
Способ питания | Автотрофный (фототрофный, хемотрофный). | Гетеротрофный (сапротрофный, паразитический). |
Синтез АТФ | В хлоропластах, митохондриях. | В митохондриях. |
Расщепление АТФ | В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии. | Во всех частях клетки, где необходимы затраты энергии. |
Клеточный центр | У низших растений | Во всех клетках. |
Целлюлозная клеточная стенка | Расположена снаружи от клеточной мембраны. | Отсутствует. |
Включения | Запасные питательные вещества в виде зерен крахмала, белка, капель масла; вакуоли с клеточным соком; кристаллы солей. | Запасные питательные вещества в виде зерен и капель (белки, жиры, углевод гликоген); конечные продукты обмена, кристаллы солей; пигменты. |
Вакуоли | Крупные полости, заполненные клеточным соком – водным раствором различных веществ, являющихся запасными или конечными продуктами. Осмотические резервуары клетки. | Сократительные, пищеварительные, выделительные вакуоли. Обычно мелкие. |
Тема:обмен веществ и превращение энергии в клетке.
Вопросы для самоконтроля:
(Подготовь письменные ответы на вопросы в рабочей тетради).
- Сформулируйте закон сохранения энергии. Назовите главный источник энергии на Земле, определяющий возможность жизни. Что такое энергетические уровни в цепи питания? Из каких двух противоположных процессов складывается обмен веществ и энергии в организме и в клетке? Что называют пластическим обменом в клетке? Что такое ассимиляция? Расходуется ли АТФ в процесе ассимиляции? Какие вещества образуются в процессе ассимиляции? Что такое диссимиляция? Почему она происходит поэтапно? Что характерно для каждого этапа и как это связано с их названиями? Проследите последовательные преобразования крахмала и энергии в процессе диссимиляции (1,11 и 111 этапы). Каковы конечные продукты диссимиляции белков, жиров, углеводов?
Обмен веществ и энергии в клетке.
Контрольная работа №10.
(Выбери правильные ответы и запиши в тетрадь).
.почему ассимиляция называется пластическим обменом (создаются органические вещества, расщепляются органические вещества)? .почему диссимиляция называется энергетическим обменом (поглощается энергия, выделяется энергия)? .что включают в себя процесс ассимиляции (синтез органических веществ с поглощением энергии, распад органических веществ с выделением энергии); процесс диссимиляции (синтез органических веществ с поглощением энергии, распад органических веществ с выделением энергии) ? .какие процессы, происходящие в клетке, относятся к ассимиляционным (синтез белка, фотосинтез, синтез липидов, синтез АТФ, дыхание)? .чем отличается окисление органических веществ в митохондриях от горения этих же веществ (выделение теплоты, выделение теплоты и синтез АТФ, синтез АТФ; процесс окисления происходит с участием ферментов, без участия ферментов)? .что общего между окислением, происходящем в митохондриях клеток, и горением (образование углекислого газа и воды, выделение теплоты, синтез АТФ)? .на каком этапе диссимиляции полимеры расщепляются до мономеров (1,11,111)? .что происходит с глюкозой на 11 этапе диссимиляции (гликолиз с образованием молочной кислоты, окисление до углекислого газа и воды)? .какой этап диссимиляции называют кислородным (1,11,111) и почему (в процессе реакции к промежуточным продуктам присоединяется кислород; в процессе реакции выделяется кислород)? .на каком этапе диссимиляции углеводов синтезируются 2 АТФ (1,11,111); 36 АТФ (1,11,111); АТФ не синтезируется (1,11,111)?Фотосинтез.
Вопросы для самоконтроля:
(Подготовь письменные ответы на вопросы в рабочей тетради).
- Почему роль зеленых растений на Тимирязев назвал космической? В какой органелле растительной клетки содержится хлорофилл? Когда и у каких растений впервые появился хлорофилл в процессе эволюции? Каковы физико – химические свойства хлорофилла? Каково внутреннее строение хлоропласта? В какой структуре хлоропласта содержится пигмент хлорофилл? Как называются мембранные структуры хлоропласта? Как называют немембранную часть хлоропласта? Чем покрыт хлоропласт и какую форму он может иметь? Какие условия необходимы для процесса фотосинтеза? Из каких двух фаз (стадий) состоит процесс фотосинтеза? Как расходуется энергия возбужденного атома? Какие преобразования энергии происходят в хлоропласте? Что такое фотолиз воды? Какова химическая природа энергетического процесса при фотосинтезе? Что образуется в период прохождения световой фазы? Какой тип дыхания организмов появился на Земле в связи с возникновением световых реакций фотосинтеза? Почему конечные стадии фотосинтеза называют темновыми? Какие структуры и какие вещества принимали участие в темновых реакциях фотосинтеза? Является ли процесс синтеза углеводов ферментативным? Какие углеводы считаются первичными? В какую фазу фотосинтеза выделяется кислород, уходящий в атмосферу? Можно ли считать, что фотосинтез включает в себя два процесса – ассимиляцию и диссимиляцию и почему? Какую роль играют углеводы в образовании аминокислот и жирных кислот? Можно ли считать растения единственными организмами на Земле, создающими из неорганических вществ органические? Какие организмы называют автотрофными? Какой способ питания появился на Земле раньше – хемотрофный или фототрофный? Откуда получают органические вещества гетеротрофные организмы? Чем питаются сапротрофы, паразиты? Приведите примеры автотрофных и гетеротрофныхорганизмов. Каковы способы питания у зеленой водоросли, белого гриба, гнилостной бактерии, бычьего цепня, волка, человека?
Контрольная работа №11.
(Выбери правильные ответы и запиши в тетрадь).
.В каких органеллах клетки осуществляется процесс фотосинтеза (митохондрии, рибосомы, хлоропласты, хромопласты)? .где сосредоточен пигмент хлорофилл (оболочка хлоропласта, строма, граны)? .Какие лучи спектра поглощают хлорофилл (красные, зеленые, фиолетовые)? .При расщеплении какого соединения выделяется свободный кислород при фотосинтезе (углекислый газ, вода, АТФ)? .В какую стадию фотосинтеза образуется свободный кислород (темновую, световую, постоянно)? .Что происходит с АТФ в световую стадию (синтез, расщепление)? .На какой стадии в хлоропласте образуется первичный углевод (световая, темновая)? .Расщепляется ли молекула углекислого газа при синтезе углеводов (да, нет)? .Какую роль играют ферменты при фотосинтезе (нейтрализуют, катализируют, расщепляют)? .Имеется ли хлорофилл у хемосинтезирующих организмов (да, нет)? .Какой способ питания у человека (автотрофный, гетеротрофный)? Какие растения создают наибольшую биомассу и выделяют большую часть кислорода (споровые, семенные, водоросли, грибы)?Синтез белка в клетке.
Вопросы для самоконтроля:
(Подготовь письменные ответы на вопросы в рабочей тетради).
- Какие условия необходимы для биосинтеза белка? Какова роль ДНК в процессе биосинтеза белка? Каким образом происходит передача (транскрипция) информации с ДНК на РНК? Какова роль иРНК в процессе биосинтеза белка? Где образуется и какие функции выполняет тРНК? Чему соответствует разнообразие тРНК и как это выражено количественно? Что представляет собой антикодон у тРНК? Сколько видов аминокислот принимают участие в синтезе белков? Каково строение рибосом, где они образуются и размещаются? Что такое полисомы? Какой процесс происходит в рибосомах и какова роль рРНК? Какой процесс при биосинтезе белка называют трансляцией? Что представляет собой мономер белковой молекулы? Что представляет собой полипептидная цепь? Какая структура белка формируется из полипептидной цепи? Почему синтез белка в живой клетке называют матричным? Чем объясняется многообразие белков и их специфичность?
Контрольная работа №12.
(Выбери правильные ответы и запиши в тетрадь).
.Какие компоненты клетки непосредственно участвуют в биосинтезе белка (рибосомы, ядрышко, ядерная оболочка, хромосомы)? .Какова функция ДНК в синтезе белка (самоудвоение, транскрипция, синтез тРНК и рРНК)? .Чему соответствует информация одного гена молекулы ДНК (белок, аминокислота, ген)? Какая структура ядра содержит информацию о синтезе одного белка (молекула ДНК, триплет нуклеотидов, ген)? .Какие компоненты составляют тело рибосомы ( мембраны, белки, углеводы, РНК, жиры)? .Чему соответствует триплет иРНК (аминокислота, белок)? .Сколько аминокислот участвуют в биосинтезе белка (100, 30, 20)? .Что образуется в рибосоме в процессе биосинтеза белка (белок третичной структуры, белок вторичной структуры, полипептидная цепь)? .Где формируются сложные структуры молекулы белка (рибосома, матрикс цитоплазмы, каналы эндоплазматической мембраны)?
Тема: Деление клеток. Размножение.
Митотический цикл и митоз.
Фазы | Процесс, происходящий в клетке | |
Интерфаза (фаза между делениями клеток) | Пресинтетический период | Синтез белка. На деспирализованных молекулах ДНК синтезируется РНК. |
Синтетический период | Синтез ДНК – самоудвоение молекулы ДНК. Построение второй хроматиды, в которую переходит вновь образовавшаяся молекула ДНК;получаются двухроматидные хромосомы. | |
Постсинтетический период | Синтез белка, накопление энергии, подготовка к делению. | |
Фазы митоза | Профаза (первая фаза деления) | Двухроматидные хромосомы спирализуются, ядрышки растворяются, центриоли расходятся, ядерная оболочка растворяется, образуются нити веретена деления. |
Метафаза (фаза скопления хромосом) | Нити веретена деления присоединяются к центромерам хромосом, двухроматидные хромосомы сосредоточиваются на экваторе клетки. | |
Анафаза (фаза расхождения хромосом). | Центромеры делятся, однохроматидные хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам клетки. | |
Телофаза (фаза окончания деления) | Однохроматидные хромосомы деспирализуются, сформировывается ядрышко, восстанавливается ядерная оболочка, на экваторе начинает закладываться перегородка между клетками, растворяются нити веретена деления. |
Вопросы для самоконтроля:
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
