Первого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции»




Скачать 145.36 Kb.
НазваниеПервого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции»
Дата конвертации27.12.2012
Размер145.36 Kb.
ТипДокументы
Дорогие друзья!

Я рада приветствовать вас в качестве участников дистанционных курсов предолимпиадной подготовки по курсу «Биология 10 класс». Надеюсь быть полезной и интересной для вас в плане предоставляемой информации и просто как человек. Я впервые в жизни взялась за проведение подобного проекта. Хочу, чтобы наши взаимоотношения складывались на дружественной основе. Пожалуйста, помогайте мне в нашей работе. Задавайте интересующие вас вопросы, а самое главное, выполняйте в полном объёме то, что будет вам предложено. Итак, удачи нам всем!

Тема первого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции».

Теоретический материал.
Клеточная теория.
Клетка – элементарная единица живой системы. Элементарной единицей она может быть названа потому, что в природе нет более мелких систем, которым были бы присущи все без исключения признаки живого.

Клетка обладает всеми свойствами живой системы: она осуществляет обмен веществ и энергии, растет, размножается и передает по наследству свои признаки, реагирует на внешние раздражители и способна двигаться.

История изучения клетки связана с именами ряда ученых:

Р. Гук впервые применил микроскоп для исследования тканей и на срезе пробки и сердцевине бузины увидел ячейки, которые назвал клетками. В 1665 г.он опубликовал труд «Микрография», где изложил результаты своих исследований.

А. Левенгук – впервые увидел клетки под увеличением в 270 раз, с большой точностью описал простейшие организмы и назвал их «микроскопическими животными», однако не отмечал их клеточного строения.

Т. Шванн и М. Шлейден – обобщили знания о клетке, сформировали основное положение о клеточной теории: все растительные и животные организмы состоят из клеток, сходных по строению. Они ошибочно считали, что клетки в организме возникают из первичного неклеточного вещества.

Р. Вирхов – утверждал, что каждая клетка происходит только от клетки в результате ее деления.

Р. Броун – открыл ядро в клетке.

К. Бэр – установил, что все организмы начинают свое развитие с одной клетки.

Значение клеточной теории в развитии науки велико. Стало очевидно, что клетка – это важнейшая составная часть всех живых организмов. Она их главный компонент в морфологическом отношении; клетка является эмбриональной основой многоклеточного организма. Клеточная теория позволила прийти к выводу о сходстве химического состава всех клеток и еще раз подтвердила единство всего органического мира.

Основные положения клеточной теории на современном этапе развития биологической науки можно сформулировать следующим образом:

Клетка – основная единица строения и функционирования живого организма.

Клетка – саморегулирующая открытая система.

Клетки всех организмов в принципе сходны по химическому составу, строению и функциям.

Жизнь организма в целом обусловлена взаимодействием составляющих его клеток.

Все новые клетки образуются при делении исходных клеток.

В многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани.

Дальнейшее совершенствование микроскопической техники, создание электронного микроскопа и появление методов молекулярной биологии открывают широкие возможности проникновения в тайны клетки, познании ее сложной структуры, многообразии протекающих в ней биохимических процессов.

Формы жизни.

Многочисленные данные, полученные при изучении живых объектов, показали, что в живой природе существуют две формы жизни: клеточная и неклеточная. Неклеточную форму составляют вирусы. Клеточную форму жизни, т.е. организмы, состоящие из клеток или одной клетки, можно разделить на две группы: прокариоты и эукариоты. Прокариоты - это бактерии. Эукариоты – это грибы, растения и животные. Рассмотрим подробнее как устроена эукариотическая клетка.

Структура и функции клетки.
Клетка – элементарная единица живой системы. Различные структуры живой клетки, которые отвечают за выполнение той или иной функции, получили название органоидов, подобно органам целого организма. Специфические функции в клетке распределены между органоидами, внутриклеточными структурами, имеющими определенную форму, такими, как клеточное ядро, митохондрии и др.
Клеточные структуры:

Плазматическая мембрана (синонимы: клеточная мембрана, цитоплазматическая). Каждая клетка животных, растений, грибов ограничена от окружающей среды или других клеток плазматической мембраной. Толщина этой мембраны так мала (около 10 нм.), что ее можно увидеть только в электронный микроскоп. Современная жидкостномозаичная модель так описывает строение мембраны. Основные химические компоненты мембраны – это липиды и белки.

Липидные молекулы имеют двойственную природу: они состоят из двух частей- головки и хвоста, имеющих разные свойства. Головки обладают сродством к молекулам воды, т.е. являются гидрофильными; длинные хвосты, состоящие из двух углеводородных цепей- остатков жирных кислот, стремятся избежать взаимодействий с водой. Эта часть молекулы гидрофобна. Наиболее энергетически выгодное положение для липидных молекул в водном растворе – это двойной (биполярный) слой, или плёнка, в котором молекулы расположены хвостами друг к другу, а головками наружу. Т.о., гидрофобные хвосты взаимодействуют друг с другом, а гидрофильные головки контактируют с водным окружением. Итак, липиды в мембране образуют двойной слой, а белки пронизывают всю ее толщину, погружены на разную глубину в липидный слой или располагаются на внешней и внутренней поверхности мембраны. Они тоже содержат гидрофильные и гидрофобные участки. Гидрофильные участки белковой молекулы соседствуют с гидрофильными головками липидов, а гидрофобные районы белков контактируют с центральной частью бислоя, где располагаются гидрофобные хвосты липидных молекул. Строение мембран всех других органоидов сходно с плазматической мембраной. Строение: двойной слой липидов, белки, углеводы. Функции: ограничение внутренней среды, сохранение формы клетки, защита от повреждений, регулятор поступления и удаления веществ.

В клетках животных снаружи клеточная мембрана окружена слоем полисахаридов. Он носит название «гликокаликс». Полисахариды присоединены к белкам (гликопротеины) и к липидам (гликолипиды). Гликокаликс служит ярлыком клетки, необходимым ей для связи с окружающей средой. Например, яйцеклетка и сперматозоид узнают друг друга по гликопротеинам клеточной поверхности, которые подходят друг к другу как ключ к замку.

В клетках растений, грибов и бактерий нет гликокаликса, а клеточная мембрана окружена плотной оболочкой – клеточной стенкой. У большинства растений она построена из полисахаридов, в основном из целлюлозы. Она выполняет защитную и опорную функции. Через неё свободно проникают вода, соли, некрупные молекулы органических веществ.

Функции клеточной мембраны.

  1. Барьерная – отделяет содержимое клетки от внешней среды.

  2. Транспортная – обладает избирательной проницаемостью, т.е. одни вещества проходят сквозь неё легко, другие труднее, а третьи вообще не проходят.
    Благодаря избирательной проницаемости мембрана обеспечивает гомеостаз в клетке.

Транспортная функция может осуществляться мембраной: а) пассивно (энергия практически не затрачивается) или б) активно (затрачивается значительное количество энергии на транспорт вещества через мембрану).

Примеры пассивного транспорта: диффузия, облегчённая диффузия, осмос; активного транспорта: фагоцитоз, пиноцитоз, натрий – калиевые насосы.

Диффузия. Этим способом проходят вещества, способные растворяться в липидах (простые и сложные эфиры, жирные кислоты и др.).

Облегчённая диффузия. В этом случае белок – переносчик, находящийся в мембране, на одной стороне соединяется с молекулой или ионом и, пройдя вместе с ним через мембрану, отдаёт их на другой стороне. Так транспортируется глюкоза.

Осмос – это прохождение воды через избирательно проницаемую мембрану, в частности через клеточную мембрану. Вода переходит через мембрану из более разбавленного в более концентрированный.

Фагоцитоз – поглощение клеткой твердых органических веществ.

Пиноцитоз – поглощение клеткой капель жидкости.

Фагозитоз и пиноцитоз ещё называют эндоцитозом, в отличие от эктоцитоза – обратного процесса, когда вещества выводятся из клетки.

Натрий-калиевый насос. Этот насос откачивает ионы натрия из клетки и накачивает в клетку ионы калия, используя для этого аденозинтрифосфат (АТФ).

Цитоплазма. Обязательная часть клетки, заключенная между плазматической мембраной и ядром. Цитозоль – это вязкий водный раствор различных солей и органических веществ, пронизанный системой белковых нитей – цитоскелетом. Цитозоль объединяет всё содержимое клетки в единое целое. Здесь также протекают и некоторые метаболические процессы, среди которых гликолиз, синтез жирных кислот, нуклеотидов и некоторых аминокислот. Большинство химических и физиологических процессов клетки проходят в цитоплазме. Строение: цитозоль, цитоскелет. Функции: включает различные органоиды, внутренняя среда клетки.

Лизосомы. Лизосомы – это мембранные органоиды. Имеют овальную форму и диаметр 0,5 мкм. В них находится набор ферментов, которые разрушают органические вещества. Мембрана лизосом очень прочная и препятствует проникновению собственных ферментов в цитоплазму клетки, но если лизосома повреждается от каких-либо внешних воздействий, то разрушается вся клетка или часть ее. Ферменты лизосом синтезируются на гранулярной ЭПС и транспортируются в аппарат Гольджи. Затем от него отпочковываются пузырьки – лизосомы.

Лизосомы встречаются во всех клетках растений, животных и грибов. Осуществляя переваривание различных органических частиц, лизосомы обеспечивают дополнительным «сырьем» химические и энергетические процессы в клетке. При голодании клетки лизосомы переваривают некоторые органоиды, не убивая клетку. Такое частичное переваривание обеспечивает клетке на какое-то время необходимый минимум питательных веществ. Иногда лизосомы переваривают целые клетки и группы клеток, что играет существенную роль в процессах развития у животных. Примером может служить утрата хвоста при превращении головастика в лягушку. Строение: пузырьки овальной формы, снаружи мембрана, внутри ферменты. Функции: расщепление органических веществ, разрушение отмерших органоидов, уничтожение отработавших клеток.
Комплекс Гольджи. Представляет собой стопку уплощённых мембранных мешочков, по периферии переходящих в сеть мембранных трубочек и связанную с ними систему пузырьков. Такие стопки называют диктиосомами. В растительных клетках обнаруживается несколько диктиосом. Поступающие в просветы полостей и канальцев эндоплазматической сети продукты биосинтеза концентрируются и транспортируются в аппарате Гольджи. Этот органоид имеет размеры 5–10 мкм.

На одном конце стопки постоянно образуются новые мешочки путем слияния мембранных пузырьков, отпочковывающихся от ЭПС. Эта сорона комплекса Гольджи называется наружной, она выпуклая. Противоположная сторона, где мешочки вновь распадаются на пузырьки, называется внутренней, имеет вогнутую форму. Стопка состоит из нескольких мешочков, которые, как полагают, постепенно перемещаются от наружной стороны к внутренней. Функции: хранят продукты синтеза веществ: гормоны, ферменты и т.д.; образуют лизосомы; синтезируют полисахариды и присоединяют их к белкам с образованием гликопротеинов.

Эндоплазматическая сеть. Эндоплазматическая сеть является системой синтеза и транспорта органических веществ в цитоплазме клетки, представляющая собой ажурную конструкцию из соединенных полостей.

К мембранам эндоплазматической сети прикреплено большое число рибосом – мельчайших органоидов клетки, имеющих вид сферы с диаметром 20 нм. и состоящих из РНК и белка. На рибосомах и происходит синтез белка. Затем вновь синтезированные белки поступают в систему полостей и канальцев, по которым перемещаются внутри клетки. Полости, канальцы, трубочки из мембран, на поверхности мембран рибосомы. Функции: синтез органических веществ с помощью рибосом, транспорт веществ.
Рибосомы. Рибосомы прикреплены к мембранам эндоплазматической сети или свободно находятся в цитоплазме, они располагаются группами, на них синтезируются белки. Состав белка, рибосомальная РНК. Функции: обеспечивает биосинтез белка (сборку белковой молекулы из аминокислот).

Митохондрии. Митохондрии – это энергетические органоиды. Форма митохондрий различна, они могут быть остальными, палочковидными, нитевидными со средним диаметром 1 мкм. и длиной 7 мкм. Число митохондрий зависит от функциональной активности клетки и может достигать десятки тысяч в летательных мышцах насекомых. Митохондрии снаружи ограничены внешней мембраной, под ней – внутренняя мембрана, образующая многочисленные выросты – кристы. Внутри митохондрии находится полужидкий матрикс. Он содержит белки, липиды, углеводы, ферменты АТФ и др. вещества. Внутри митохондрий находятся также РНК, ДНК и рибосомы. На внутренней мембране находятся специфические ферменты, с помощью которых в митохондрии происходит преобразование энергии пищевых веществ в энергию АТФ, необходимую для жизнедеятельности клетки и организма в целом.

Мембрана, матрикс, выросты – кристы. Функции: синтез молекулы АТФ, синтез собственных белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, образование собственных рибосом.
Пластиды. Только в растительной клетке: лейкопласты, хлоропласты, хромопласты. Функции: накопление запасных органических веществ, привлечение насекомых-опылителей, синтез АТФ и углеводов. Хлоропласты по форме напоминают диск или шар диаметром 4–6 мкм. С двойной мембраной – наружной и внутренней. Внутри хлоропласта имеются ДНК рибосомы и особые мембранные структуры – граны, связанные между собой особыми мостиками ламеллами и с внутренней мембраной хлоропласта. Граны состоят из плоских мешочков называемых тилакоидами. Тилакоиды расположены друг над другом подобно стопке монет. В каждом хлоропласте около 50 гран, расположенных в шахматном порядке для лучшего улавливания света. В мембранах тилакоидов находится хлорофилл, благодаря ему происходит превращение энергии солнечного света в химическую энергию АТФ. Энергия АТФ используется в хлоропластах для синтеза органических соединений, в первую очередь углеводов. Полужидкое вещество хлоропласта, в котором протекает темновая фаза фотосинтеза, называется строма.

Хромопласты. Пигменты красного и желтого цвета, находящиеся в хромопластах, придают различным частям растения красную и желтую окраску. Корень моркови, плоды томатов.

Лейкопласты являются местом накопления запасного питательного вещества – крахмала. Особенно много лейкопластов в клетках клубней картофеля. На свету лейкопласты могут превращаться в хлоропласты (в результате чего клетки картофеля зеленеют). Осенью хлоропласты превращаются в хромопласты и зеленые листья, и плоды желтеют и краснеют.
Клеточный центр. Состоит из двух цилиндров, центриолей, расположенных перпендикулярно друг другу. Функции: опора для нитей веретена деления.

Клеточные включения. Клеточные включения то появляются в цитоплазме, то исчезают в процессе жизнедеятельности клетки.

Плотные, в виде гранул включения содержат запасные питательные вещества (крахмал, белки, сахара, жиры) или продукты жизнедеятельности клетки, которые пока не могут быть удалены. Способностью синтезировать и накапливать запасные питательные вещества обладают все пластиды растительных клеток. В растительных клетках накопление запасных питательных веществ происходит в вакуолях.

Зерна, гранулы, капли. Функции: непостоянные образования, запасающие органические вещества и энергию
Ядро. Ядерная оболочка из двух мембран, ядерный сок, ядрышко. Функции: хранение наследственной информации в клетке и ее воспроизводство, синтез РНК – информационной, транспортной, рибосомальной. В ядерной мембране находятся поры, через них осуществляется активный обмен веществами между ядром и цитоплазмой. В ядре хранится наследственная информация не только о всех признаках и свойствах данной клетки, о процессах, которые должны протекать к ней (например, синтез белка), но и о признаках организма в целом. Информация записана в молекулах ДНК, которые являются основной частью хромосом. В ядре присутствует ядрышко. Ядро, благодаря наличию в нем хромосом, содержащих наследственную информацию, выполняет функции центра, управляющего всей жизнедеятельностью и развитием клетки.

Строение и жизнедеятельность растительной и животной клетки.
В строении и жизнедеятельности растительной и животной клеток много общего. И растительные, и животные клетки питаются, дышат, делятся. И растительные, и животные клетки имеют наружную клеточную мембрану, ядро, цитоплазму, эндоплазматическую сеть, митохондрии, рибосомы, аппарат Гольджи, клеточные включения. Однако, между клетками растений и животных имеется целый ряд отличий.
У растительной клетки способ питания автотрофный. В процессе фотосинтеза идет образование органических веществ (углеводов), которые используются клеткой как пластический материал и как источник энергии для процессов жизнедеятельности. Одним из отличительных признаков растительных клеток является наличие достаточно жесткой клеточной оболочки (клеточной стенки), которая отделена от цитоплазмы элементарной плазматической мембраной. Для растительной клетки характерны цитоплазматические вакуоли – полости, заполненные клеточным соком. Для растительной клетки характерно наличие пластид – органов, содержащих пигменты. Клетки голосеменных и покрытосеменных растений лишены центриолей. В животной клетке пластиды отсутствуют, синтез АТФ происходит в митохондриях, целлюлозная клеточная стенка отсутствует; вакуоли мелкие, клеточный центр есть у всех клеток.

Общими чертами являются:

Принципиальное единство строения.

Сходство в протекании многих химических процессов в цитоплазме и ядре (биосинтез белка, кислородное расщепление некоторых органических веществ, репликация ДНК).

Единство принципа передачи наследственной информации при делении клетки.

Сходное строение мембран.

Единство химического состава.

Черты сходства, имеющиеся у клеток, указывают на близость их происхождения. Признаки различия говорят о том, что клетки вместе с их владельцами прошли длительный путь исторического развития, сопровождавшийся процессом дивергенции.
По строению различные эукариотические клетки сходны. Но наряду со сходством между клетками организмов различных царств живой природы имеются заметные отличия. Они касаются как структурных, так и биохимических особенностей. В клетках высших растений, помимо отмеченных выше особенностей – в клеточном центре отсутствует центриоль, встречающаяся только у водорослей, резервным питательным углеводом в клетках растений является крахмал.
В клетках представителей царства грибов клеточная стенка обычно состоит из хитина – вещества, из которого устроен наружный скелет членистоногих животных. Имеется центральная вакуоль, отсутствуют пластиды. Только у некоторых грибов в клеточном центре встречается центриоль. Запасным углеводом в клетках грибов является гликоген.
В клетках животных отсутствует плотная клеточная стенка, нет пластид. Нет в животной клетке и центральной вакуоли. Центриоль характерна для клеточного центра животных клеток.
Резервным углеводом в клетках животных также является гликоген.
В качестве самостоятельной подготовки предлагаю вам выполнить следующие задания:

Заведите тетрадь (наподобие телефонной книги) для записи всех терминов в алфавитном порядке.

1. Найти и записать в словарик следующие термины: антоцианы, антипорт, симпорт, десмосома, цитоскелет, микрофиламенты, микротрубочки, пектин, плазмалемма, микронуклеус, рецепция, фикоэритрин, фикоцианин, фукоксантин, фикобеллин, цианофицин и все те, которые вы сочтёте нужными из выше записанных терминов.
2.Выберите один правильный ответ.
1. Клеточное строение организмов свидетельствует о:

а) принципиальном различии растений от животных; б) единстве органического мира;

в) сходстве живой и неживой материи.

2. Сходство клеток растений и животных заключается в наличии:

а) плазмалеммы, цитоплазмы и ядра; б) вакуолей с клеточным соком; в) клеточной

стенки; г) ядра и центриолей.

3. Мембраны клеток сосотоят:

а) из фосфолипидов, белков и углеводов; б) из липидов, белков и нуклеиновых кислот;

в) из целлюлозы и пектиновых веществ.

4. Двумембранное строение имеют:

а) ядро, пластиды, митохондрии; б) митохондрии, лизосомы, рибосомы; в) комплекс

Гольджи, ЭПС; г) клеточный центр, жгутики, реснички.

5. К одномембранным органоидам клетки относятся:

а) клеточный центр, комплекс Гольджи; б) митохондрии, ЭПС; в)комплекс Гольджи,

ЭПС, лизосомы; г) рибосомы, пластиды, комплекс Гольджи.

6. Плохо растворимые в воде соединения не встречаются среди:

а) углеводов; б) белков; в) витаминов; г) нуклеотидов.

7. В структуре рибосом важную роль играют катионы:

а) магния; б) кальция, в) стронция,; г) натрия.

8. Синтез белка не происходит в:

а) цитоплазме; б) лизосомах; в) ЭПС; г) митохондриях.

9. Органоиды, имеющиеся в клетках и прокариот и эукариот:

а) ЭПС; б) митохондрии; в) лизосомы; г) рибосомы.

10. Микротрубочки не обеспечивают:

а) поддержание формы клетки; б) изменение формы клетки; в) перемещение

органоидов; г) движение хромосом при делении клетки.

11. Клеточные белки, предназначенные для секреции, сортируются и упаковываются в :

а) лизосомах; б) эндосомах; в) ЭПС; г) комплексе Гольджи.

12. Местом расположения фермента АТФ-синтетазы в митохондриях является:

а) матрикс; б) межмембранное пространство; в) наружная мембрана; г) внутренняя

мембрана.

13. Окисление органических соединений до СО2 в митохондриях происходит:

а) в матриксе; б) в межмембранном пространстве; в) на наружной мембране; г) на

внутренней мембране.

14. Ионы магния входят в состав:

а) гемоглобина; б) инсулина; в) хлорофилла; г) тироксина.

15. Из компонентов растительной клетки вирус табачной мозаики поражает:

а) митохондрии; б) хлоропласты; в) ядро; г) вакуоли.
3. На каждый вопрос дайте несколько правильных ответов (от нуля до пяти).
1. Из названных видов транспорта веществ через мембраны требуют затрат энергии:

а) активный транспорт; б) облегчённая диффузия; в) антипорт; г) симпорт; д) простая

диффузия.

2.Признаки, по которым митохондрии и пластиды отличаются от других органоидов

клетки:

а) имеют 2 мембраны; б) содержат рибосомы; в) содержат внутри ферменты; г) имеют

кольцевую молекулу ДНК; д) имеют белки и ферменты в мембранах..

3. К запасным веществам клеток относятся:

а) полифосфаты; б) липиды; в) сера; г) цианофицин; д) полисахариды.

Похожие:

Первого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции» iconЛекция Одномембранные органоиды
В свою очередь мембранные органоиды могут быть одномембранными – если образованы одной мембраной и двумембранными – если оболочка...
Первого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции» iconАзбука нравственности – Тема нашего занятия – «Азбука нравственности»
Тема нашего занятия – «Азбука нравственности». Как вы думаете, о чем мы будем с вами говорить?
Первого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции» iconИз каких компонентов состоит клетка?
Функции белков (структурная, каталитическая, транспортная, защитная, сократительная, регуляторная, рецепторная, энергетическая)
Первого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции» icon«Практическая работа по изготовлению цветов из ткани розы. Мифология розы»
Тема занятия выбрана из учебной программы творческого объединения «Рукодельница» первого года обучения. Проводилось с группой учащихся...
Первого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции» iconЭукариоттық клетка
Арнайы ерекшелiктерi бар мыңдаған клеткалар түрiнен құрылымның ортақ белгiлерiн айтуға болады. Әрбiр клетка 2 негiзгi, айрылмайтын...
Первого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции» iconКлетчато-полосатая головоломка
Правильно подобрать галстук к рубашке – целая наука. С однотонной рубашкой все достаточно просто. Но если добавить узор! Мелкая клетка,...
Первого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции» iconПеречень вопросов для экзаменов по цитологии, гистологии и эмбриологии
Клетка как структурно-функциональная единица ткани. Определение. Общий план строения эукариотических клеток. Биологические мембраны...
Первого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции» iconУрок Цитоплазма. Клеточная оболочка
Оно обнаруживается, прежде всего, по перемещению органелл клетки, например хлоропластов. Если движение цитоплазмы прекращается, клетка...
Первого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции» iconВышивка в технике изонить «Морковка»
В начале нашего занятия давайте проверим свои рабочие места. У вас на столах должны лежать
Первого нашего занятия «Клетка. Органоиды и их функции» iconЗадания для 7-го класса
Какие народы проживали на территории нашего края, до его присоединения к России? Перечислите их основные хозяйственные занятия
Разместите кнопку на своём сайте:
kk.convdocs.org



База данных защищена авторским правом ©kk.convdocs.org 2012-2019
обратиться к администрации
kk.convdocs.org
Главная страница