Мембрана клетки = цитоплазматическая мембрана = плазматическая мембрана = плазмалемма
Образована двумя слоями фосфолипидов, которые имеют гидрофильные головки и гидрофобные хвосты. Головки расположены в сторону жидких сред: цитоплазма и внеклеточное вещество/ вещество окружающей среды, а хвосты – друг к другу.
Так клеточная мембрана является достаточно плотной структурой, но в то же время пластичной и подвижной.
Билипидный слой не дает содержимому клетки растекаться, а также препятствует проникновению внутрь клетки веществ, способных нанести ей вред.
Строение клеточной мембраны
Мембрана клеток частично проницаема. Это значит, что любое вещество не может в нее проникнуть, однако и закрытой ее назвать нельзя. Так как существуют константы гомеостаза (гомеостаз – постоянство внутренней среды), определяющие содержание веществ внутри клетки, то клетка выводит ненужные ей вещества и пропускает нужные. Для этого в клетках есть разные приспособления:
Белки-рецепторы для того, чтобы узнавать молекулы веществ, приближающихся к клетке.
Белки, образующие «тоннели» в клеточной мембране для пассивного тока воды и некоторых неорганических ионов.
Клеточная мембрана помимо выборочной проницаемости обладает свойством текучести. Для захвата пищевых частиц мембрана клетки впячивается, края этого участка мембраны как бы обнимают пищу.
Потом края замыкаются и пища в пищевом пузырьке, который называется фагосомой, направляется в пищеварительную вакуоль, где специальные белки-ферменты расщепят пищу. Процесс захвата клеткой твердой пищи называется фагоцитозом.
Если же клетка поглощает капельку, то процесс называется пиноцитозом, а пузырек, в котором капля транспортируется в вакуоль – везикулой.
Когда клетка заканчивает свои пищеварительные процессы, то ей, как и многоклеточному сложному организму, нужно вывести наружу непереваренные остатки. Тогда происходит экзоцитоз (приставка «экзо-» означает наружу), процесс обратный фагоцитозу.
Фаго-, пино- и экзоцитоз 
Фагоцитоз. Амеба поедает инфузорий.
Мембрана клетки не представляет их себя непрерывную цепь липидов, она имеет включения в виде белков разных конфигураций. Они могут быть на поверхности мембраны, проходить сквозь нее, образовывать каналы, находиться в наружном или внутреннем слое липидов.
Ядро
Во-первых, это отличительная черта эукариотических организмов. Ядро управляет процессами внутри клетки, а также хранит генетическую информацию, которая передается по наследству.
Мембрана ядра состоит из двух оболочек, пронизанных ядерными порами. Внешняя оболочка ядра шероховатая, она связана с эндоплазматической сетью клетки.
Строение ядра. * Ядерный сок = кариоплазма.
Через поры тРНК и иРНК выходят в цитоплазму клетки. Тем временем, пока клетка не делится, в ядре располагаются деспирализованные молекулы ДНК, или же хроматин. Хроматином называются молекулы ДНК, которые связаны с белками.
В профазе митоза и в профазе первого деления мейоза хроматин спирализуется, то есть наматывается на специальные гистоновые белки как проволока на карандаш. В таком виде ДНК становится компактной. В интерфазе можно увидеть огромные политенные хромосомы.
Они настолько большие, что их прекрасно можно рассмотреть и в обычный световой микроскоп, однако образуются такие хромосомы далеко не во всех клетках. 1 хромосома образована 1 молекулой ДНК. Хромосомы могут быть однохроматидными и двухроматидными. Как раз-таки двухроматидными, состоящими из 2х сестринских хроматид, хромосомы становятся после процесса репликации.
В центре такие хромосомы соединены особой перетяжкой – центромерой. Каждая хроматида имеет по два плеча, они могут быть разной длины, а могут быть одинаковой. На концах хроматид располагаются теломеры. Интересный факт: старением организма связано с укорачиванием теломер с течением жизни.
Строение двухроматидной хромосомы
Внутрь клетки проникают неорганические ионы, АТФ, белки и ферменты и т.д. В ядре есть жидкая составляющая, как в клетке, кариоплазма. А в кариоплазме – ядрышки, в которых происходит синтез частей рибосом. В цитоплазме формируются целые рибосомы. В одном ядре могут находиться от 1 до 7 ядрышек, образованных близкими по отношению друг к другу петлями ДНК.
Обычно в клетках располагается одно ядро, но бывают и исключения: эритроциты в ходе созревания утрачивают свое ядро, а клетки мышечной ткани – миоциты, наоборот имеют много ядер.
Задание EB0421 Все перечисленные ниже понятия, кроме двух, используют для описания транспортной функции плазматической мембраны. Определите два понятия, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны
- окисление
- диффузия
- пиноцитоз
- экзоцитоз
- гликолиз
Транспортная функция подразумевает под собой то, что через мембрану в клетку и из нее проходит некоторые вещества, молекулы, ионы.
- Окисление не имеет ничего общего с транспортом, как и с мембраной клетки.
- Диффузия – понятие, известное еще из курса физики. В ходе этого процесса молекулы одного вещества проникают между молекулами другого вещества. В клетке так же есть диффузия, когда вещество перемещается через мембрану клетки из области с меньшей концентрацией вещества в область с большей концентрацией. На этом основан осмос.
- Пиноцитоз – захват капель жидкости клетками. Захват, как и при фагоцитозе, происходит благодаря впячиванию мембраны.
- Экзоцитоз – процесс выведения веществ из клетки. Что-то, например, непереваренная частица заключается в специальный пузырек, который называется везикула. Везикулы перемещается в сторону клеточной мембраны. Далее пузырек сливается с мембраной, в его содержимое высвобождается наружу.
- Гликолиз – процесс окисления глюкозы, который не относится к транспортной функции никак.
Ответ: 15
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB11118 Какими путями вещества поступают в клетку? Каков механизм их поступления?
Для поступления веществ в клетку существуют следующие пути:
- Фагоцитоз — поглощение,захватывание твердых частиц клеточной мембраной и последующее их переваривание.
- Пиноцитоз — поглощение жидкостей клеточной мембраной;
- Диффузия и осмос процессы поступления веществ из области с большей концентрацией, в область с меньшей концентрацией. Частным случаем осмоса является проникновение веществ через полупроницаемую мембрану.
- Активный транспорт — перенос веществ против градиента концентрации,происходящий с затратами энергии.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB21495 Установите соответствие между функциями клеточных структур и структурами, изображёнными на рисунке: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ФУНКЦИИ | СТРУКТУРЫ |
|
 |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
- На первой картинке изображена мембрана, которую легко узнать по билипидному слою, а на второй — комплекс Гольджи, состоящий из продолговатых цистерн.
- Мембрана защищает и осуществляет транспорт.
- Комплекс Гольджи отвечает как бы за пищеварение клетки, но не участвует в непосредственном расщеплении.
- Перейдем к ответам:
- Транспорт веществ — мембрана.
- Изоляция клетки — мембрана.
- Избирательная проницаемость – мембрана.
- Секреторные пузырьки – комплекс Гольджи.
- Распределение веществ- комплекс Гольджи.
- Лизосомы – комплекс Гольджи.
Ответ: 111222
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB0501 Установите соответствие между структурами клеток и их функциями.
| ФУНКЦИИ | СТРУКТУРА КЛЕТОК |
|
1) клеточная мембрана 2) ЭПС |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Странная аббревиатура ЭПС — Эндоплазматическая сеть. Приставка «Эндо-» обозначает то, что она находится внутри. Исходя из вариантов представим себе клетку из мембраны и сети внутри.
Прикинем варианты ответов:
Пока пропустим все синтезы, о них подумаем и узнаем потом.
Разделение клетки на отделы. Очевидно, что это деление внутри клетки. Видимо, это ЭПР.
Активный или пассивный транспорт молекул. Кроме барьерной функции, мембрана еще и отвечает за транспорт веществ, как активный, так и пассивный. Казалось бы, мембрана такая устойчивая структура, но не стоит забывать о фаго- и пиноцитозе (захват мембраной твердых и жидких частиц)
Одно из свойств клеточной мембраны — выборочная проницаемость.
Формирование межклеточных контактов. Сделаем наше представление о клетке еще проще. Представим себе ткань, не важно какую. Много маленьких клеточек, которые соприкасаются своими мембранами и взаимодействуют между собой. Таким образом, в формировании межклеточных контактов участвует именно мембрана.
Вернемся к синтезу. Просто порассуждаем снова. Мембрана — это лишь оболочка клетки, структура, безусловно, важная, но именно внутри клетки, внутри мембраны находятся органоиды, каждый из которых выполняет свою функцию. Вероятнее всего, за синтезы и прочие сложные вещи будет отвечать органоид, а не мембрана, поэтому, за синтез белка и липидов отвечает ЭПC.
Ответ: 222111
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB22415 Рассмотрите предложенную схему классификации органоидов. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
По количеству мембран органеллы делятся:
- Одномембранные органоиды: эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы.
- Двумембранные органоиды: ядро, митохондрии, пластиды (лейкопласты, хлоропласты, хромопласты).
- Немембранные органоиды: рибосомы, центриоли, ядрышко.
В схеме вопрос стоит о двумембранных органоидах. Мы знаем, что к двумембранным относятся митохондрии и пластиды. Рассуждаем: пропуск всего один, а варианта два. Это не просто так.
Нужно внимательно перечитать вопрос. Есть два типа клеток, но нам не сказано, о каком идет речь значит, ответ должен быть универсален.
Пластиды характерны только растительным клеткам, следовательно, остаются митохондрии.
Ответ: митохондрии
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Лекция № 8. Ядро. Хромосомы
Как правило, эукариотическая клетка имеет одно ядро, но встречаются двуядерные (инфузории) и многоядерные клетки (опалина). Некоторые высокоспециализированные клетки вторично утрачивают ядро (эритроциты млекопитающих, ситовидные трубки покрытосеменных).
Форма ядра — сферическая, эллипсовидная, реже лопастная, бобовидная и др. Диаметр ядра — обычно от 3 до 10 мкм.
Строение ядра: 1 — наружная мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 — поры; 4 — ядрышко; 5 — гетерохроматин; 6 — эухроматин.
Ядро отграничено от цитоплазмы двумя мембранами (каждая из них имеет типичное строение). Между мембранами — узкая щель, заполненная полужидким веществом. В некоторых местах мембраны сливаются друг с другом, образуя поры (3), через которые происходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой.
Наружная ядерная (1) мембрана со стороны, обращенной в цитоплазму, покрыта рибосомами, придающими ей шероховатость, внутренняя (2) мембрана гладкая.
Ядерные мембраны являются частью мембранной системы клетки: выросты наружной ядерной мембраны соединяются с каналами эндоплазматической сети, образуя единую систему сообщающихся каналов.
Кариоплазма (ядерный сок, нуклеоплазма) — внутреннее содержимое ядра, в котором располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек. В состав ядерного сока входят различные белки (в том числе ферменты ядра), свободные нуклеотиды.
Ядрышко (4) представляет собой округлое плотное тельце, погруженное в ядерный сок. Количество ядрышек зависит от функционального состояния ядра и варьирует от 1 до 7 и более. Ядрышки обнаруживаются только в неделящихся ядрах, во время митоза они исчезают.
Ядрышко образуется на определенных участках хромосом, несущих информацию о структуре рРНК. Такие участки называются ядрышковым организатором и содержат многочисленные копии генов, кодирующих рРНК. Из рРНК и белков, поступающих из цитоплазмы, формируются субъединицы рибосом.
Таким образом, ядрышко представляет собой скопление рРНК и рибосомальных субъединиц на разных этапах их формирования.
Хроматин — внутренние нуклеопротеидные структуры ядра, окрашивающиеся некоторыми красителями и отличающиеся по форме от ядрышка. Хроматин имеет вид глыбок, гранул и нитей.
Химический состав хроматина: 1) ДНК (30–45%), 2) гистоновые белки (30–50%), 3) негистоновые белки (4–33%), следовательно, хроматин является дезоксирибонуклеопротеидным комплексом (ДНП). В зависимости от функционального состояния хроматина различают: гетерохроматин (5) и эухроматин (6).
Эухроматин — генетически активные, гетерохроматин — генетически неактивные участки хроматина. Эухроматин при световой микроскопии не различим, слабо окрашивается и представляет собой деконденсированные (деспирализованные, раскрученные) участки хроматина.
Гетерохроматин под световым микроскопом имеет вид глыбок или гранул, интенсивно окрашивается и представляет собой конденсированные (спирализованные, уплотненные) участки хроматина. Хроматин — форма существования генетического материала в интерфазных клетках. Во время деления клетки (митоз, мейоз) хроматин преобразуется в хромосомы.
Функции ядра: 1) хранение наследственной информации и передача ее дочерним клеткам в процессе деления, 2) регуляция жизнедеятельности клетки путем регуляции синтеза различных белков, 3) место образования субъединиц рибосом.
Хромосомы
Хромосомы — это цитологические палочковидные структуры, представляющие собой конденсированный хроматин и появляющиеся в клетке во время митоза или мейоза. Хромосомы и хроматин — различные формы пространственной организации дезоксирибонуклеопротеидного комплекса, соответствующие разным фазам жизненного цикла клетки. Химический состав хромосом такой же, как и хроматина: 1) ДНК (30–45%), 2) гистоновые белки (30–50%), 3) негистоновые белки (4–33%).
Основу хромосомы составляет одна непрерывная двухцепочечная молекула ДНК; длина ДНК одной хромосомы может достигать нескольких сантиметров.
Понятно, что молекула такой длины не может располагаться в клетке в вытянутом виде, а подвергается укладке, приобретая определенную трехмерную структуру, или конформацию.
Можно выделить следующие уровни пространственной укладки ДНК и ДНП: 1) нуклеосомный (накручивание ДНК на белковые глобулы), 2) нуклеомерный, 3) хромомерный, 4) хромонемный, 5) хромосомный.
В процессе преобразования хроматина в хромосомы ДНП образует не только спирали и суперспирали, но еще петли и суперпетли. Поэтому процесс формирования хромосом, который происходит в профазу митоза или профазу 1 мейоза, лучше называть не спирализацией, а конденсацией хромосом.
Хромосомы: 1 — метацентрическая; 2 — субметацентрическая; 3, 4 — акроцентрические. Строение хромосомы: 5 — центромера; 6 — вторичная перетяжка; 7 — спутник; 8 — хроматиды; 9 — теломеры.
Метафазная хромосома (хромосомы изучаются в метафазу митоза) состоит из двух хроматид (8). Любая хромосома имеет первичную перетяжку (центромеру) (5), которая делит хромосому на плечи. Некоторые хромосомы имеют вторичную перетяжку (6) и спутник (7). Спутник — участок короткого плеча, отделяемый вторичной перетяжкой.
Хромосомы, имеющие спутник, называются спутничными (3). Концы хромосом называются теломерами (9). В зависимости от положения центромеры выделяют: а) метацентрические (равноплечие) (1), б) субметацентрические (умеренно неравноплечие) (2), в) акроцентрические (резко неравноплечие) хромосомы (3, 4).
Соматические клетки содержат диплоидный (двойной — 2n) набор хромосом, половые клетки — гаплоидный (одинарный — n).
Диплоидный набор аскариды равен 2, дрозофилы — 8, шимпанзе — 48, речного рака — 196.
Хромосомы диплоидного набора разбиваются на пары; хромосомы одной пары имеют одинаковое строение, размеры, набор генов и называются гомологичными.
Кариотип — совокупность сведений о числе, размерах и строении метафазных хромосом. Идиограмма — графическое изображение кариотипа.
У представителей разных видов кариотипы разные, одного вида — одинаковые. Аутосомы — хромосомы, одинаковые для мужского и женского кариотипов.
Половые хромосомы — хромосомы, по которым мужской кариотип отличается от женского.
Хромосомный набор человека (2n = 46, n = 23) содержит 22 пары аутосом и 1 пару половых хромосом. Аутосомы распределены по группам и пронумерованы:
Половые хромосомы не относятся ни к одной из групп и не имеют номера. Половые хромосомы женщины — ХХ, мужчины — ХУ. Х-хромосома — средняя субметацентрическая, У-хромосома — мелкая акроцентрическая.
В области вторичных перетяжек хромосом групп D и G находятся копии генов, несущих информацию о строении рРНК, поэтому хромосомы групп D и G называются ядрышкообразующими.
Функции хромосом: 1) хранение наследственной информации, 2) передача генетического материала от материнской клетки к дочерним.
- Перейти к лекции №7 «Эукариотическая клетка: строение и функции органоидов»
- Перейти к лекции №9 « Строение прокариотической клетки. Вирусы»
- Смотреть оглавление (лекции №1-25)
Урок 5. мембранные органоиды клетки. ядро. прокариоты и эукариоты – Биология – 10 класс – Российская электронная школа
Биология, 10 класс
Урок 5. «Мембранные органоиды клетки. Ядро. Прокариоты и эукариоты».
3. Перечень вопросов, рассматриваемых в теме;
Урок посвящен изучению мембранных органоидов клетки: их строению и функциям, а также формированию эволюционных представлений о развитии органического мира и его делении на прокариотические и эукариотические организмы. (сравнению (сходство и отличие) в строении прокариотических и эукариотических клеток.
- 4. Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке);
- Вакуоль, Грана, Эндоплазматическая сеть, Комплекс (аппарат) Гольжди, Криста, Пластиды (Лейкопласты, хромопласты и хлоропласты), Лизосома, Митохондрия, Прокариоты, Эукариоты, Строма, Матрикс, Хромосома, Ядро.
- Вакуоль ( от лат. vacuus — пустой) — пространство в центральной части клетки, заполненное клеточным соком; одномембранный органоид, содержащийся в некоторых эукариотических клетках
- Грана – стопки тилакоилов в хлоропластах
- Эндоплазматическая сеть – система мембран, формирующих цистерны и каналы, соединенных друг с другом
- Комплекс (аппарат) Гольжди,
Кристы – складчатая поверхность митохондрий. Кристы увеличивают поверхность внутренней мембраны, на которой размещаются мультиферментные системы, участвующие в синтезе молекул АТФ.
- Пластиды (Лейкопласты, хромопласты и хлоропласты),
- Лизосома – одномембранный клеточный органоид, в полости которого поддерживается кислая среда и находится множество растворимых гидролитических ферментов
- Митохондрия – это двумембранный органоид эукариотической клетки, основная функция которого синтез АТФ – источника энергии для жизнедеятельности клетки.
- Прокариоты или доя́дерные — одноклеточные живые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами
Пласти́ды (от др.-греч. πλαστός «вылепленный») — полуавтономные органеллы высших растений, водорослей и некоторых фотосинтезирующих простейших.
- Эукариоты— живые организмы, клетки которых содержат ядро и мембранные органеллы,
- Строма – содержимое хлоропласта
- Матрикс – внутреннее пространство митохондрий заполнено гомогенным веществом
- Хромосомы – нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки, в которых сосредоточена бо́льшая часть наследственной информации и которые предназначены для её хранения
- Ядро или Клеточное ядро — центральный органоид эукариотической клетки, содержащий хромосомы
- 5. Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);
- Обязательная литература:
- Учебник «Биология.10-11класс», созданный под редакцией академика Д.К. Беляева и профессора Г.М. Дымшица / авт.-сост. Г.М. Дымшиц и О.В. Саблина. – М.: Просвещение, 2018г., стр.31-41 ,Базовый уровень.
Дополнительные источники:
1.Общая биология 10-11, дидактические материалы/ авт.-сост. С. С. Красновидова, С. А. Павлов, А. Б. Павлов, – М. Просвещение, 2000г., стр.6-42
2. Общая биология 10-11 классы: подготовка к ЕГЭ. Контрольные и самостоятельные работы/ Г. И. Лернер. – М.: Эксмо, 2007.стр 35-45
3. Биология: общая биология. 10-11 классы: учебник/ А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник.- М.: Дрофа, 2018. Стр.55-68
4. А. Ю. Ионцева, А. В. Торгалов «Биология в схемах и таблицах». .
5. Е. Н. Демьянков, А. Н. Соболев «Сборник задач и упражнений. Биология 10-11», учебное пособие для общеобразовательных организаций.
6. Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);
Интернет-ресурсы:
- Образовательный портал для подготовки к экзаменам https://bio-ege.sdamgia.ru/?redir=1
- Российский общеобразовательный Портал www.school.edu.ru
7. Теоретический материал для самостоятельного изучения;
Органоиды клетки представляют собой постоянные структуры, которые обеспечивают выполнение специфических функций в процессе ее жизнедеятельности – рост и развитие, деление и размножение и т.д.
Эукаритические (ядерные) клетки растений и животных имеют схожее строение и практически идентичный набор органелл, а прокариотические(безъядерные) клетки имеют примитивное строение и лишены многих органоидов. органоиды клетки.
Органоиды клетки, в зависимости от наличия мембранных компонентов, делятся на немембранные и мебранные. К немембранным органеллам относятся: рибосомы и центриоли и органоиды движения (микротрубочки и микрофиламенты).
Рибосомы представляют собой округлые или вытянутые тела, состоящие из двух единиц – большой и малой. Объединяясь между собой, рибосомы образуют полисомы. Эта органелла присутствует как в клетках прокариот, так и эукариот. Рибосомы играют очень важную роль, так как именно они собирают белки из аминокислот.
Центриоли – полые цилиндры, которые состоят из триплетов и микротрубочек. Центриоли образуют клеточный центр, который принимает участие в деление клетки.
Органоиды движения представляют собой полые трубочки или нити, которые могут в свободном виде встречаться в цитоплазме или быть частью жгутиков, ресничек, веретена деления. Мембранные органоиды клетки делятся на одно- и двумембранные.
К одномембранным основные органоиды клетки относятся: ЭПС (эндоплазматическая мембрана), аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоль (встречается у растений и одноклеточных животных). Эндоплазматическая сеть – разветвленная сеть каналов и полостей, которые пронизывают всю клетку.
Делится на гладкую и шероховатую. Гладкая ЭПС содержит ферменты, которые участвуют в углеводном и жировом обменах. Шероховатая ЭПС участвует в синтезе белка, который происходит в прикрепленных к ней рибосомах.
Аппарат (комплекс) Гольджи представляет собой сложенные стопкой полости, которые соединены с ЭПС. Он активно участвует в обмене веществ и в образовании лизосом.
Лизосомы – небольшие округлые тельца, заполненные ферментом, который способен при необходимости расщеплять «поломанные» органеллы и целые клетки. Выполняет защитную функцию.
Двумембранные органоиды клетки – митохондрии и присущие только растениям пластиды. Их особенность – наличие двух мембран, внешней и внутренней.
Наружная (внешняя) мембрана выполняет функцию обмена и связи этих органелл с другими составляющими клетки, а внутренняя мембрана образует складки, пространство между которыми заполнено матриксом – жидким веществом. Внутренние складки митохондрий называются кристы, а пластид -хлоропластов – граны.
Данные органоиды клетки содержат РНК и ДНК. Митохондрии синтезируют АТФ, которая в дальнейшем служит источником энергии.
Функция пластид будет зависеть от их окраски – бесцветные (или лейкопласты) запасают углеводы, в частности крахмал; желтые, оранжевые, красные (или хромопласты) – придают окраску цветам и плодам; зеленые хлоропласты – обеспечивают синтез АТФ и углеводов. Основные органоиды клетки, объеденные между собой цитоплазмой и мембранами, образуют единую целостную систему.
Строение органоидов эукариотов.
| Название органоида | Строение органоида | Функции органоида |
| Цитоплазма | Внутренняя среда клетки, в которой находится ядро и другие органоиды. Имеет полужидкую, мелкозернистую структуру. |
|
| Рибосомы | Мелкие органоиды сферической или эллипсоидной формы диаметром от 15 до 30 нанометров. | Обеспечивают процесс синтеза молекул белка, их сборку из аминокислот. |
| Митохондрии | Органоиды, имеющие самую разнообразную форму – от сферической до нитевидной. Внутри митохондрий имеются складки от 0,2 до 0,7 мкм. Внешняя оболочка митохондрий имеет двухмембранную структуру. Наружная мембрана гладкая, а на внутренней имеются выросты крестообразной формы с дыхательными ферментами. |
|
| Эндоплазматическая сеть (ЭПС) | Система оболочек в цитоплазме, которая образует каналы и полости. Бывает двух типов: гранулированная, на которой имеются рибосомы и гладкая. |
|
| Пластиды (органоиды, свойственные только растительным клеткам) бывают трех видов: | Двухмембранные органоиды | |
| Лейкопласты | Бесцветные пластиды, которые содержатся в клубнях, корнях и луковицах растений. | Являются дополнительным резервуаром для хранения питательных веществ. |
| Хлоропласты | Органоиды овальной формы, имеющие зеленый цвет. От цитоплазмы отделяются двумя трехслойными мембранами. Внутри хлоропластов находится хлорофилл. | Преобразуют органические вещества из неорганических, используя энергию солнца. |
| Хромопласты | Органоиды, от желтого до бурого цвета, в которых накапливается каротин. | Способствуют появлению у растений частей с желтой, оранжевой и красной окраской. |
| Лизосомы | Органоиды округлой формы диаметром около 1 мкм, имеющие на поверхности мембрану, а внутри – комплекс ферментов. | Пищеварительная функция. Переваривают питательные частицы и ликвидируют отмершие части клетки. |
| Комплекс Гольджи | Может быть разной формы. Состоит из полостей, разграниченных мембранами. Из полостей отходят трубчатые образования с пузырьками на концах. |
|
| Клеточный центр | Состоит из центросферы (уплотненного участка цитоплазмы) и центриолей – двух маленьких телец. | Выполняет важную функцию для деления клетки. |
| Клеточные включения | Углеводы, жиры и белки, которые являются непостоянными компонентами клетки. | Запасные питательные вещества, которые используются для жизнедеятельности клетки. |
| Органоиды движения | Жгутики и реснички (выросты и клетки), миофибриллы (нитевидные образования) и псевдоподии (или ложноножки). | Выполняют двигательную функцию, а также обеспечивают процесс сокращения мышц. |
8. примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий).
Задание 1.
Используя конспект урока, найдите и выделите цветом по вертикали и горизонтали в филворде части клетки и процессы поглощения веществ.
|
|
Задание 2.
Определите признаки, характеризующий органоид. |
|
Клеточное ядро как важнейший компонент клетки #47
К Клеточное ядро является обязательной составляющей клетки, которое регулирует обмен веществ и отвечает за передачу и хранение наследственной информации.
Клеточное ядро
Схема строения интерфазного ядра: 1 — наружная мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 — перинуклеарное пространство; 4 — пора; 5 — ядрышко; 6 — кариоплазма; 7 — хроматин.
Ядро является обязательным компонентом всех эукариотических клеток. Форма и размеры ядра зависят от формы и величины клетки и выполняемой ею функции.
Химический состав ядра
По химическому составу ядро отличается от остальных компонентов клетки высоким содержанием ДНК (15 — 30%) и РНК (12%). В ядре клетки сосредоточено 99% ДНК клетки в виде комплекса с белками – дезоксирибонуклеопротеина (ДНП).
Функции ядра
Ядро выполняет две главные функции:
- хранение, воспроизведение и передачу наследственной информации
- регуляцию процессов обмена веществ, протекающих в клетке.
Выделяют два состояния ядра: делящееся и интерфазное. В интерфазном ядре различают: ядерную оболочку, ядерный сок, хроматин и ядрышки.
Ядерная оболочка
Ядерная оболочка (кариолемма) представлена двумя биологическими мембранами, между которыми находится перинуклеарное пространство. Наружная ядерная мембрана непосредственно соединена с мембранами каналов эндоплазматической сети.
На ней располагаются рибосомы. Ядерная оболочка пронизана многочисленными порами, через которые происходит обмен веществ между ядром и цитоплазмой.
Основная функция ядерной оболочки: регуляция обмена веществ между ядром и цитоплазмой клетки.
Ядерный сок
Ядерный сок (кариоплазма) – это однородная масса, заполняющая пространство между структурами ядра. В его состав входят вода, минеральные соли, белки (ферменты), нуклеотиды, аминокислоты, АТФ и различные виды РНК.
Функция кариоплазмы: обеспечение взаимосвязей между ядерными структурами.
Хроматин
Хроматин представляет собой дезоксирибонуклеопротеин (ДНП), состоящий преимущественно из ДНК и белков-гистонов, выявляемый под световым микроскопом в виде глыбок и гранул. Это деспирализованные хромосомы интерфазного ядра. В процессе митоза хроматин путем спирализации образует хорошо видимые (особенно в метафазе) интенсивно окрашивающиеся структуры – хромосомы.
Метафазная хромосома
Схема строения метафазной хромосомы (А) и типы хромосом (Б). А: 1 — плечо; 2 — центромера; 3 — вторичная перетяжка; 4 — спутник; 5 — две хроматиды; Б: 1 — акроцентрическая; 2 — субметацентрическая; 3 — метацентрическая.
Метафазная хромосома состоит из двух продольных нитей ДНП – хроматид, соединенных друг с другом в области первичной перетяжки – центромеры. Центромера делит каждую хроматиду на два плеча.
В зависимости от расположения первичной перетяжки различают следующие типы хромосом: метацентрические (равноплечие), в которых центромера расположена посередине, а плечи примерно равной длины; субметацентрические (неравноплечие), когда центромера смещена от середины хромосомы, а плечи неравной длины; акроцентрические (палочковидные), когда центромера смещена к одному концу хромосомы и одно плечо очень короткое. Некоторые хромосомы могут иметь вторичные перетяжки, отделяющие от хроматиды участок, называемый спутником. Основная функция хромосом – хранение, воспроизведение и передача генетической информации.
Кариотип
Кариотип – это диплоидный набор хромосом соматических клеток организма определенного вида. Каждый вид растений и животных имеет определенное, постоянное число хромосом. Так, в ядре соматических клеток у лошадиной аскариды содержится 2 хромосомы, у мухи дрозофилы – 8, у человека – 46.
Во всех соматических клетках число хромосом всегда парное (диплоидный набор – 2n), т.е. каждая хромосома в наборе имеет парную, гомологичную (одну из этих хромосом дочерний организм получает от отца, а вторую от матери). Гомологичные хромосомы одинаковы по величине, форме, расположению центромер.
Для каждого биологического вида характерно постоянство числа, величины и формы хромосом. При образовании половых клеток из каждой пары гомологичных хромосом в гамету попадает только одна, поэтому хромосомный набор гамет называется гаплоидным (одинарным – 1n).
При оплодотворении восстанавливается диплоидный набор хромосом.
Ядрышки
Ядрышки имеют шаровидную форму, не окружены мембраной. Они содержат преимущественно белки и р-РНК. Ядрышки – непостоянные образования, они растворяются в начале деления клетки и восстанавливаются после его окончания.
Их образование связано со вторичными перетяжками (ядрышковыми организаторами) спутничных хромосом, в которых локализованы гены, кодирующие синтез рибосомальных РНК и белков. Функция ядрышек – образование субъединиц рибосом.
Эукариотические клетки
Клетки подавляющего большинства живых организмов имеют оформленное, сложно устроенное ядро, цитоплазму с органоидами и оболочку. Такие клетки называются эукариотическими. Они характерны для протистов, грибов, растений и животных.
Прокариотические клетки
Прокариотические клетки не имеют оформленного ядра и мембранных органоидов. Генетический аппарат прокариот представлен нуклеоидом одной кольцевой молекулой ДНК, не связанной с белками-гистонами и не окруженной мембраной. Имеются рибосомы. Функций мембранных органоидов выполняют впячивания плазмалеммы – мезосомы. К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии.
Клетки растений и животных сходны по строению и химическому составу, но между ними имеются и определенные отличия.
Отличие про- от эукариотических клеток
| Признак | Прокариоты | Эукариоты |
| Цитоплазматическая мембрана | Есть | Есть |
| Клеточная стенка | Есть | У животных нет, у растений есть |
| Ядерная оболочка | Нет | Есть |
| Митохондрии | Нет | Есть |
| Комплекс Гольджи | Нет | Есть |
| ЭПС | Нет | Есть |
| Лизосомы | Нет | Есть |
| Мезосомы | Есть | Нет |
| Рибосомы | Есть | Есть |
| Хромосомы | Нет(кольцевая молекула ДНК) | Набор хромосом (ДНК + белок) |
| Способ размножения | Простое бинарное деление | Митоз, амитоз |
Отличие животных от растительных клеток
| Признак | Животные клетки | Растительные клетки |
| Клеточная стенка | Нет | Есть (целлюлоза) |
| Тип питания | Гетеротрофные | Автотрофные |
| Пластиды | Нет | Есть |
| Центросома | Есть | Нет |
| Центральная вакуоль | Нет | Есть |
| Запасное питательное вещество | Гликоген | Крахмал |
1. Биология для абитуриентов. Авторы: Давыдов В.В. , Бутвиловский В.Э. , Рачковская И. В. , Заяц Р.Г.
Ядро — определение, структура, состав и функции
- Ядро — важная клеточная органелла, которая присутствует в эукариотической клетке.
- Впервые описано Робертом Брауном как клеточная органелла.
- Флемминг назвал её хроматином.
- Двухмембранная.
- Состоит из генетического материала.
- Наличие ядра — одна из отличительных черт эукариотической клетки.
- Вся клеточная деятельность направляется и координируется ядром.
- В прокариотической клетке истинное ядро отсутствует.
- В случае эукариотической клетки ядро присутствует во всех клетках, кроме эритроцитов и клеток ситовой трубки (флоэмы).
- В разных типах клеток разное количество ядер.
- Большинство клеток состоит только из одного типа ядер, в то время как некоторые из них состоят из двух ядер, то есть двухъядерных.
- Многоядерная клетка состоит из двух и более ядер. Пример: слизистая плесень.
- Размер ядра 5-25 мкм. Это самые крупные органеллы.
- Она занимает около 8% от общего объема ячейки.
- Ядро бывает разной формы: круглой, овальной, эллиптической или дольчатой.
- В животной клетке она находится в центре.
- В растительной клетке она присутствует на периферии. Это потому, что в центре находится большая вакуоль, заполненная водой.
Структура ядра состоит из следующих частей:
Ядерная оболочка
- Она имеет двойную мембрану и окружает ядро.
- В ней присутствуют внешняя и внутренняя мембраны. Наружная мембрана ядра переходит в ЭПР (эндоплазматический ретикулум). На его внешней поверхности присутствует множество рибосом.
- Между мембранами имеется перинуклеарное пространство.
- Она непроницаема для больших молекул, таких как белки и РНК.
- Небольшие молекулы и ионы могут свободно перемещаться.
- Ядерные поры присутствуют в ядерной оболочке.
Эти поры представляют собой небольшие промежутки в оболочке.
Функция ядерной оболочки
- Придает форму ядру.
- Защищает внутренние составляющие ядра.
- Контролирует и регулирует движение веществ, которые входят в ядро и выходят из него.
Ядрышко
- Во время деления клетки исчезает в поздней профазе.
- На стадии телофазы появляется снова.
Строение ядрышка состоит из трех основных областей:
- Фибриллярные центры: в форме частично конденсированного хроматина присутствуют гены рибосомных рибонуклеиновых кислот.
- Фибриллярный компонент: он окружает фибриллярные центры, в которых присутствуют молекулы РНК.
- Гранулярные области: состоят из зрелых частиц-предшественников рибосом. Это самые отдаленные регионы.
- В ядре ядрышек может быть от 1 до 4.
- Округлой формы и голый.
- Плотный и окрашен в темный цвет.
- Химический состав: РНК и белок
Функции ядрышка
- В ядрышке синтезируется и хранится РНК.
- Образуются субъединицы рибосом.
- Во время деления клетки образует веретено.
Хроматиновый ретикулум
- Внутри ядра присутствуют хроматины.
- Во время деления клетки конденсируется в хромосоме.
- Плотный по структуре и нитевидный.
- Состоит из белков и ДНК.
- Хромосома остается в виде волокон хроматина на межфазной стадии деления клетки.
- Подразделяются на две отдельные области: гетерохроматин и эухроматин.
Сравнение гетерохроматина и эухроматина может быть выполнено на основании следующих свойств:
- Пятно: гетерохроматин окрашен в темный цвет, а эухроматин — это слегка окрашенная область ретикулума хроматина.
- Конденсация: гетерохроматин сильно конденсирован, а эухроматин — менее конденсированная область.
- Пропорция: гетерохроматин составляет небольшую часть, тогда как эухроматин составляет большую часть ретикулума хроматина.
- Активность: гетерохроматин генетически неактивен, а эухроматин генетически активен.
Хромосома
- В 1888 году Уолдей дал термин хромосома.
- Хромосома состоит из гена, а гены — из ДНК.
- В ней присутствует вся генетическая информация, признаки наследственности.
Хромосома состоит из следующих частей, которые выявляются с помощью электронного микроскопа:
- Хромонемы: они известны как субхроматиды. Есть два подразделения. Хроматиды — это две субъединицы метафазной хромосомы.
- Центромера: в разных хромосомах суженные области присутствуют в разных местах. По положению они делятся на метацентрические, субметацентрические, акроцентрические, телецентрические хромосомы.
Ядерная матрица
- С использованием неионных детергентов, нуклеаз и буферов с высоким содержанием соли возможно извлечение ядерного матрикса из ядра клетки.
- Состоит из ядерной пластинки, представляющей собой сеть промежуточных волокон.
- Состоит из белков ламина.
- Состоит из ядерной матрицы, которая обеспечивает механическую поддержку ядра.
Действует как цитоскелет.
- Ядерная матрица — это сеть волокон и нитей.
Нуклеоплазма
- Нуклеоплазма — это прозрачное студенистое вещество.
- Также известна как кариоплазма.
- Окружает ядрышко и хромосомы.
- Состоит из воды, минералов, сахара, белка, нуклеотидов, ферментов и РНК.
- Нуклеоплазма — полужидкое вещество.
Функция нуклеоплазмы
- Образует белки веретена, которые помогают в делении клеток.
- Защищает содержимое ядра.
- Обеспечивает среду, с помощью которой ферменты и нуклеотиды транспортируются по ядру.
- Синтезируются РНК и ДНК.
- Ядрышко и ретикулум хроматина удерживаются нуклеоплазмой.
- Обеспечивает поддержку, действуя как ядерный скелет.
Функции ядра
Хранение генетического материала
- Генетический материал, такой как ДНК, хранится в ядре.
- Это клеточный наследственный материал.
- Информация, которая закодирована в ДНК, передается потомкам от родителей.
Репликация ДНК
- Репликация — это процесс копирования родительской ДНК.
- Это происходит в ядре клетки.
- Это происходит в S-фазе интерфазы клеточного цикла.
Транскрипция
- Состоит из множества белков.
- Опосредует процесс транскрипции, либо может участвовать в его регуляции.
- В него вовлечены различные белки: геликазы, РНК-полимеразы, топоизомеразы и т. д.
Прочие функции
- Ядро контролирует экспрессию генов и помогает в репликации ДНК во время клеточного цикла.
- Координирует и регулирует клеточную деятельность, такую как деление клеток, синтез белка и рост.
- Образование рибосом происходит в ядрышке.
- Органическая эволюция: она включает вариации и может вызывать генетические изменения.
- Ядрышко хранит белки и РНК.
- В ядре во время деления клетки хроматины объединяются в хромосомы.
Загрузка...
